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RA1约为3Ω）
B．电流表A2（量程为0至3mA，内阻RA2=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RV=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）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=（填字母），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

【答案】
（1）F,B,D
（2）解：电路图如图所示

（3）,I2,1.5mA
【解析】解：（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：R= = =1000Ω，A2的内阻为15Ω，则定值电阻应选D；

LED灯正常工作时的电流约为I= = =6mA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I= ﹣I2，所以LED灯正常工作时的电阻RX= = ．

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．

所以答案是：（1）F；B；D；（2）电路图如图所示；（2） ；I2；1.5mA．

【考点精析】本题主要考查了电功率和电功和焦耳定律内容的相关知识点，需要掌握电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式；焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比才能正确解答此题．