Question

【题目】2014年诺贝尔物理学奖授予三名日裔科学家，以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所作出的贡献——三位获奖者“发明的高效蓝色发光二极管（LED）带来了明亮而节能的白色光源”。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300Ω，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A1（量程为15mA，内阻RA1约为10Ω）

B．电流表A2（量程为2 mA，内阻RA2＝20Ω）

C．定值电阻R1＝10Ω

D．定值电阻R2＝1980Ω

E．滑动变阻器R（0至20Ω）一只

F．电压表V（量程为6V，内阻RV约3kΩ）

G．蓄电池E（电动势为4 V，内阻很小）

H．开关S一只

（1）要完成实验，除蓄电池、开关、滑动变阻器外，还需选择的器材有_____（填写器材前的字母编号）。

（2）画出实验电路图_____________。

（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝____________________

（说明式中题目未给出的各字母的意义）_________________________。

Answer 1

【答案】ABD； ； 分别是电流表 的读数；

【解析】

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．LED灯的额定电压为3V，题目所给的电压表量程太大，测量不准确，需通过电流表和定值电阻改装为电压表，因为通过LED的电流较小，可以用题目中的电压表当电流表使用．根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻，根据欧姆定律得出LED电压为3V时电流表的电流．

（1）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，由于电压表的量程偏大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表与定值电阻串联改装为电压表测量电压；LED灯正常工作时的电流大约在6mA左右，故电流表选A；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．滑动变阻器选择小电阻；故选D；（2）根据（1）的分析可知，应采用分压接法，电流表采用外接法；原理图如下

（3）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压，通过灯泡的电流，所以LED灯正常工作时的电阻，分别为电流表的读数。