物理
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10mA，内阻RA1约为5Ω）B．电流表A2（量程为0至2mA，内阻RA2=15Ω）C．定值电阻R2=1485ΩD．定值电阻R1=685ΩE．滑动变阻器R（0至1kΩ）一只F．电压表V（量程为0至15V，内阻RV约为1kΩ）G．蓄电池E（电动势为5V，内阻很小）F．开关S一只 （1）如图所示，请选

2019-06-22

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10mA，内阻RA1约为5Ω）
B．电流表A2（量程为0至2mA，内阻RA2=15Ω）
C．定值电阻R2=1485Ω
D．定值电阻R1=685Ω
E．滑动变阻器R（0至1kΩ）一只
F．电压表V（量程为0至15V，内阻RV约为1kΩ）
G．蓄电池E（电动势为5V，内阻很小）
F．开关S一只
作业帮
（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灯工作时的电阻表达式Rx=___（填字母，电表1读数用a表示，电表2读数用b表示．），当表达式中的电表读数___（选填“a”或“b”）达到___，记下另一电表的读数代入表达式，结果为LED灯正常工作时电阻．
优质解答
（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=
ULED额
IA2满偏
=
3
0.002
=1500Ω，A2的内阻约为15Ω，则定值电阻应选C；
LED灯正常工作时的电流约为I=
U
R
=
3
500
=mA左右，故电表1选用A；
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，
作业帮
由以上分析可知，电表1为A，电表2为B，定值电阻为C．
（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=a-b，所以LED灯正常工作时的电阻RX=
U
I
=
b(R2+RA2)
a-b

改装后的电压表内阻为RV=1485+15Ω=1500Ω，则当b=2.0mA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．
故答案为：（1）A；B；C；（2）电路图如图所示；（2）
b(R2+RA2)
a-b
；b；2.0mA （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=
ULED额
IA2满偏
=
3
0.002
=1500Ω，A2的内阻约为15Ω，则定值电阻应选C；
LED灯正常工作时的电流约为I=
U
R
=
3
500
=mA左右，故电表1选用A；
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，
作业帮
由以上分析可知，电表1为A，电表2为B，定值电阻为C．
（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=a-b，所以LED灯正常工作时的电阻RX=
U
I
=
b(R2+RA2)
a-b

改装后的电压表内阻为RV=1485+15Ω=1500Ω，则当b=2.0mA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．
故答案为：（1）A；B；C；（2）电路图如图所示；（2）
b(R2+RA2)
a-b
；b；2.0mA
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