题目内容

14．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2mA，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15V，内阻RV约3kΩ）
G．蓄电池E（电动势为4V，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ABD．（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=$\frac{{{I_2}（{R_2}+{R_{A2}}）}}{{{I_1}-{I_2}}}$，I1、I2分别为电流表A1、A2的读数（说明式中题目未给出的各字母的意义）．

分析 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．

解答 解：（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B（A2）与定值电阻R2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，因改装后的电压表已知，故电流表采用外接法；原理图如下；
（3）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=I2（R+RA2），通过灯泡的电流I=I1-I2，所以LED灯正常工作时的电阻RX=$\frac{U}{I}$=$\frac{{{I_2}（{R_2}+{R_{A2}}）}}{{{I_1}-{I_2}}}$
I1、I2分别为电流表A1、A2的读数；
故答案为：（1）ABD
（2）如图

（3）$\frac{{{I_2}（{R_2}+{R_{A2}}）}}{{{I_1}-{I_2}}}$，I1、I2分别为电流表A1、A2的读数

点评 本题的难点在于电流表的量程偏小，无法测电流，电压表的量程偏大，测量电压偏大，最后需通过改装，用电流表测电压，电压表测电流．

练习册系列答案
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4．下列说法中正确的是（　　）
A．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
B．当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同
C．气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小
D．可利用高科技手段，将流散的内能全部收集加以利用，而不引起其他变化
E．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的
5．（1）用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图1所示，该金属导线的直径为50.15mm．用20分度的游标卡尺测量其长度如图2示数，可知其长度为1.880mm．
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A．内芯的折射率小于外层
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（2）若地球半径R=6.4×106m，地球表面重力加速度g取10m/s2，试计算地球第一宇宙速度（以km/s做单位，取两位有效数字）．
19．一个足球的容积V0=2.6L，原来装满1.0×105Pa的空气．现用打气筒给这个足球打气，每次可把V=0.1L、压强为1.0×105Pa的空气打入球内，要使足球内部的压强增为2.0×105Pa，应打气多少次？（设足球的容积和空气温度在打气过程中不变）
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3．如图所示，а、b、c三种粒子垂直射入匀强磁场，根据粒子在磁场中的偏转情况，判断粒子的带电情况是：а正电、b不带电、c负电．
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C．内能增大，放出热量D．内能增大，对外界做功

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