题目内容
【题目】LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
A.电流表Al(量程为0~5 mA,内阻RA1约为3Ω)
B.电流表A2(量程为0~4 mA,内阻RA2= 10Ω)
C.电压表V(量程为0~ 10V,内阻Rv= 1000Ω)
D.定值电阻R1=590Ω
E.定值电阻R2=990Ω
F.滑动变阻器R (最大阻值为20Ω)
G.蓄电池E (电动势为4 V,内阻很小)
H.开关S一只,导线若干
(1)如图1所示,请选择合适的器材,电表1为__________,电表2为__________,定值电阻为____ ( 填写器材前的字母序号)
(2)请将图2中的实物连线补充完整______________
(3)请写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式: Rx=__________________(电表1的读数用a表示,电表2的读数用b表示,其余电学量用题中所对应的电学符号表示)
【答案】(1)A, B, E; (2); (3)
【解析】
(1)[1] LED灯正常工作时的电流约为
,
故电表1选用A;
[2]要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压。故电表2选用B;
[3]要改装成量程为3V的电压表,需要串联的电阻为:
,
则定值电阻应选E,量程等于4V;
(4)[4]因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法。实物连线如图所示:
;
由以上分析可知,电表1为A,电表2为B,定值电阻为E;
(3)根据欧姆定律知,灯泡两端的电压U=b(R2+RA2),通过灯泡的电流I=ab,所以LED灯正常工作时的电阻:
。