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A1(量程为0至50mA,内阻RA1约为3Ω) |
B.电流表A2(量程为0至3mA,内阻RA2=15Ω) |
C.定值电阻R1=697Ω |
D.定值电阻R2=1985Ω |
E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只
F.电压表V(量程为0至12V,内阻RV=1kΩ)
G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)
F.开关S一只
(1)如图所示,请选择合适的器材,电表1为 ,电表2为 ,定值电阻为 .(填写器材前的字母编号)
(2)将采用的电路图补充完整.(3分)
(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx= (用字母表示),当表达式中的 (填字母)达到 ,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作时电阻.
【答案】(1)F;B;D;(2)电路图如图所示;(3);I2;1.5mA.
【解析】试题分析:(1)(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;改装电压表的内阻: ,A2的内阻约为15Ω,则定值电阻应选D;LED灯正常工作时的电流约为左右,电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量电流;
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.电路图如图所示,
由以上分析可知,电表1为F,电表2为B,定值电阻为D.
(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,所以LED灯正常工作时的电阻.改装后的电压表内阻为RV=1985+15Ω=2000Ω,则当I2=1.5mA时,LED灯两端的电压为3V,达到额定电压,测出来的电阻为正常工作时的电阻.
【题目】某光敏电阻阻值随光强变化的关系如下表所示:[“光强(E)”表示光强弱程度的物理量,单位为坎德拉(cd)]
光强E/cd | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
光敏电阻R/Ω | 36 | 18 | 12 | 9 | 7.2 | 6 |
小明为此设计了一个路灯自动控制电路如图1所示,光敏电阻R、电阻箱R1和继电器组成了一个简单光控电路,继电器线圈的电阻为r=200 Ω。当线圈中的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=8 V,内阻可以不计,图中的“电源”接入照明电压。
(1)为了达到日出灯熄,日落灯亮的效果,应该把路灯接______端(选填“AB”或“CD”)。
(2)如果要使外界光强达到3 cd时路灯自动熄灭,电阻箱R1接入电路的电阻值应为_______Ω。
(3)电路连接好后,小明用手挡住光敏电阻,发现电路不工作。为排查电路故障,他用多用电表测量各接点间的电压,则应将图2所示的选择开关旋至_______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)处。小明测得光敏电阻R两端的电压为0,电阻箱R1两端的电压为8 V。由此可知,该电路的故障为_________________________。
(4)小明排除故障后,电路能顺利工作了。只是发现路灯亮的有点早,为此,他应该将电阻箱R1的阻值适当调_____________(选填“大”或“小”)一点。