题目内容
【题目】某实验小组要精确测定额定电压为2V的小灯泡正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时的电阻大约为500Ω。实验室提供的器材有:
A.电流表A1(量程为20mA,内阻r1约为3Ω读数记为I1)
B.电流表A2(量程为3mA,内阻r2=15Ω,读数记为I2)
C.定值电阻R1=985Ω
D.定值电阻R2=1985Ω
E.滑动变阻器R(0~20Ω)
F.电压表V(量程为6V,内阻Rv=1kΩ,读数记为U)
G.蓄电池E(电动势为10V,内阻很小)
H.开关S一个
(1)如图所示是某同学设计的实验电路图,请你帮他选择合适的器材,电表1应选_______,电表2应选__________,定值电阻应选_________。(这三空均填写器材前的字母代号)
(2)测量小灯泡电阻的表达式为Rx=________(用字母表示)。实验时,不断改变滑动变阻器的阻值,当电表2的示数达到_____________时,其对应的结果为小灯泡正常工作时的电阻。
【答案】 (1) F B C (2) 2mA
【解析】(1)要精确测定额定电压为2V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B与定值电阻串联改装为电压表测量电压;故电表2为B
改装3V量程的电压表的内阻: ,A2的内阻为15Ω,则定值电阻应选C;LED灯正常工作时的电流约为左右,电流表的量程较大,电流表不能精确测量电流;电压表内阻已知,对应满偏电流为:; 故用电压表测量电流更为准确;因此电表1应选用电压表F;
(2)测量小灯泡电阻的表达式为
因为改装后的电压表内阻为RV=1000Ω,则当I2=2mA时,LED灯两端的电压为2V,达到额定电压,测出来的电阻为正常工作时的电阻.