Question

【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5V的LED灯泡正常工作时的电阻，已知该灯泡正常工作时电阻大约为500Ω，其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60mA，内阻RA1，约为1Ω，读数记为I1）

B．电流表A2（量程为3mA，内阻RA2＝20Ω，读数记为I2）

C．电压表V（量程0～15V，内阻RV＝lkΩ，读数记为U）

D．定值电阻R1＝980Ω

E．定值电阻R2＝1980Ω

F．滑动变阻器R（0～20Ω）

G．蓄电池E（电动势为24V，内阻很小）

H．开关S，导线若干

（1）部分电路原理图如图所示，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）将电路图补充完整．

（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝________（用巳知量和测量量表示），调节滑动变阻器滑片的位置．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，其结果即为LED灯正常工作时的电阻．

Answer 1

【答案】 C B E 　 I2 2.5mA

【解析】（1）要精确测定额定电压为5V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20Ω，则定值电阻应选E；LED灯正常工作时的电流约为，电流表A1的量程较大，电流表不能精确测量电流；电压表内阻已知，对应满偏电流为： ，故用电压表测量电流更为准确；因此电表1应选用电压表C。由以上分析可知，电表1为C，电表2为B，定值电阻为E。

（2）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：

（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=1980+20Ω=2000Ω，则当I2=2.5mA时，LED灯两端的电压为5V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。