Question

【題目】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左右，電學符號與小燈泡電學符號相同．

實驗室提供的器材有：

電流表A1（量程為0至50mA，內阻RA1=3Ω）

電流表A2（量程為0至3mA，內阻RA2=15Ω）

定值電阻R1=697Ω

定值電阻R2=1985Ω

滑動變阻器R（0至20Ω）一只

電壓表V（量程為0至12V，內阻RV=1kΩ）

蓄電池E（電動勢為12V，內阻很小）

電鍵S一只

（1）在方框中畫出應采用的電路圖____,并在實物圖中用筆代替導線將電路連接起來______。

（2）寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx=_________ ，當表達式中的_______（填字母）達到_____，記下另一電表的讀數帶入表達式，其結果為正常工作時電阻．

Answer 1

【答案】 I2 1.5mA

【解析】試題分析：滑動變阻器阻值遠小于LED的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法．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為電壓表，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．

（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，由于LED燈的額定電壓為3V，題目中所給的電壓表量程過大，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；LED燈正常工作時的電流大約為左右，電流表的量程較小，電流表無法測量電流，可以用電壓表測量電流；因為滑動變阻器阻值遠小于LED的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法．電路圖如圖所示，根據電路圖連接實物圖如圖所示．

（2）根據閉合電路歐姆定律知，燈泡兩端的電壓，通過燈泡的電流，則LED燈正常工作時的電阻．因為改裝后的電壓表內阻為1985+15Ω=2000Ω，則當時，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．