Question

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R_A1约为3Ω）

B．电流表A₂（量程为0至3mA，内阻R_A2=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R_V=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R_x=        （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．

Answer

（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．

考点：测定的LED灯正常工作时的电阻.