某興趣小組要精確測定額定電壓為3V的節能燈正常工作時的電阻．已知該燈正常工作時電阻約500Ω．實驗室提供的器材...

問題詳情：

某興趣小組要精確測定額定電壓為3V的節能燈正常工作時的電阻．已知該燈正常工作時電阻約500Ω．實驗室提供的器材有：

A．電流表A（量程：0～3mA，內阻RA=15Ω）

B．定值電阻R1=1985Ω

C．滑動變阻器R（0～10Ω）

D．電壓表V（量程：0～12V，內阻RV=1kΩ）

E．蓄電池E（電動勢為12V，內阻r很小）

F．電鍵S一隻

G．導線若干

（1）要精確測定節能燈正常工作時的電阻應採用下面電路圖中的　 ．

（2）選擇正確電路進行實驗，若電壓表的示數用U表示，電流表的示數用I表示，寫出測量節能燈電阻的表示式Rx=　       　 （用題目中給出的相應字母表示）．當電流表中的電流強度I=    　mA時，記下電壓表的讀數U並代入表示式，其計算結果即為節能燈正常工作時的電阻．

【回答】

解：（1）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A與定值電阻串聯改裝為電壓表測量電壓；

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．

所以電路圖選取C．

（2）根據閉合電路歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I（R1+RA），通過燈泡的電流為：I燈=﹣I，

所以LED燈正常工作時的電阻為：RX==．

改裝後的電壓表內阻為：RV=1985+15Ω=2000Ω，則當I=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）C；（2），1.5

知識點：專題十三 中學物理實驗

題型：實驗,探究題