Question

5．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100Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．现有的器材规格如下：
A．待测LED灯R_x
B．直流毫安表A₁（量程0-10mA，内阻约为100Ω）
C．直流毫安表A₂（量程0-40mA，内阻约为40Ω）
D．直流电压表V₁（量程0-3V，内阻约为5kΩ）
E．直流电压表V₂（量程0-15V，内阻约为15kΩ）
F．直流电源（输出电压4.5V，内阻很小）
G．滑动变阻器R₁（阻值范围0-50Ω，允许最大电流1A）
H．滑动变阻器R₂（阻值范围0-10kΩ，允许最大电流1A）
I．开关一个、导线若干．

①为了尽可能精确测定LED灯正常工作时的电阻，所选电流表为${A}_{2}^{\;}$（填“A₁”或“A₂”），所选电压表为${V}_{1}^{\;}$（填“V₁”或“V₂”）；滑动变阻器应选${R}_{1}^{\;}$（填“R₁”或“R₂”）
②请根据实验原理图甲，完成图乙未完成的实物连接；
③闭合开关S后，某次测量时电压表的示数如丙所示，该示数为2.70V．

Answer 1

分析 本题①根据通过LED灯的最大电流来选择电流表量程，根据额定电压大小来选择电压表的量程，根据变阻器采用的分压式接法来选择变阻器大小；题②连线时先连好分压电路在依次连接即可；题③根据电表每小格的读数来确定估读方法，若出现“1”则应进行“$\frac{1}{10}$”估读，出现“2”则应进行“$\frac{1}{2}$”估读，出现“5”则应进行“$\frac{1}{5}$”估读．

解答 解：①由欧姆定律可求出通过LED灯的最大电流为${I}_{max}^{\;}=\frac{U}{{R}_{x}^{\;}}=\frac{3}{100}A=30mA$，所以电流表应选择${A}_{2}^{\;}$；
根据LED灯的额定电压可知电压表应选择${V}_{1}^{\;}$；
由于变阻器采用分压式接法时，变阻器阻值越小调节越方便，所以变阻器应选择${R}_{1}^{\;}$；
②是连线图如图所示：

③由于电压表每小格读数为0.1V，应估读到0.01V，所以电压表的读数为U=2.70V（2.69、2.71均可以）；
故答案为：①${A}_{2}^{\;}$，${V}_{1}^{\;}$，${R}_{1}^{\;}$；②如图；③2.70

点评 应明确：①应根据待测电阻的额定电压和额定电流大小来选择电压表与电流表的量程；②当变阻器采用分压式接法时，应选择阻值小的变阻器以方便调节；③根据电表每小格的读数大小来选择估读方法：若出现“1”则进行“$\frac{1}{10}$”估读，出现“2”则进行“$\frac{1}{2}$”估读，出现“5”则进行“$\frac{1}{5}$”估读．