LED綠*照明技術已經走進我們的生活．某實驗小組要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正...

問題詳情：

LED綠*照明技術已經走進我們的生活．某實驗小組要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻大約500Ω，電學符號與小燈泡電學符號相同．

實驗室提供的器材有：

A．電流表A1（量程為0至50mA，內阻RA1約為3Ω）

B．電流表A2（量程為0至3mA，內阻RA2=15Ω）

C．定值電阻R1=697Ω

D．定值電阻R2=1985Ω

E．滑動變阻器R（0至20Ω）一隻

F．電壓表V（量程為0至12V，內阻RV=1kΩ）

G．蓄電池E（電動勢為12V，內阻很小）

H．開關S一隻，導線若干

（1）如圖1所示，請選擇合適的器材，電錶1為　　，電錶2為　　，定值電阻為　　．（填寫器材前的字母編號）

（2）將採用的電路圖如圖2補充完整．

（3）寫出測量LED燈正常工作時的電阻表示式Rx=　　（填字母，電流表A1，電流表A2電壓表V的讀數分別用I1、I2、U表示），當表示式中的　　（填字母）達到　　，記下另一電錶的讀數代入表示式，其結果為LED燈正常工作時電阻．

【回答】

【考點】： 伏安法測電阻．

【專題】： 實驗題．

【分析】： 滑動變阻器阻值遠小於LED的電阻，所以滑動變阻器採用分壓式接法．LED燈的額定電壓為3V，題目所給的電壓表量程太大，測量不準確，需通過電流表和定值電阻改裝一個電壓表，因為通過LED的電流較小，可以用題目中的電壓表當電流表使用．根據閉合電路歐姆定律求出LED正常工作時的電阻，根據歐姆定律得出LED電壓為3V時，得到LED的電阻．

【解析】： 解：（1）（2）要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻，需測量LED燈兩端的電壓和通過LED燈的電流，

由於電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量LED兩端的電壓，可以將電流表A2與定值電阻串聯改裝為電壓表測量電壓；

改裝電壓表的內阻：R===1000Ω，A2的內阻約為15Ω，則定值電阻應選D；

LED燈正常工作時的電流約為I===6mA左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量電流；

因為滑動變阻器阻值遠小於LED的電阻，所以滑動變阻器採用分壓式接法．電路圖如圖所示，

由以上分析可知，電錶1為F，電錶2為B，定值電阻為D．

（3）根據閉合電路歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I2（R+RA2），通過燈泡的電流I=﹣I2，所以LED燈正常工作時的電阻RX==．

改裝後的電壓表內阻為RV=1985+15Ω=2000Ω，則當I2=1.5mA時，LED燈兩端的電壓為3V，達到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻．

故*為：（1）F；B；D；（2）電路圖如圖所示；（3）；I2；1.5mA．

【點評】： 本題的難點在於電流表的量程偏小，無法測電流，電壓表的量程偏大，測量電壓偏大，最後需通過改裝，用電流表測電壓，電壓表測電流．

知識點：串聯電路和並聯電路

題型：實驗,探究題