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A_l(量程为0~5 mA，内阻R_A1约为3Ω)

B.电流表A₂(量程为0~4 mA，内阻R_A2= 10Ω)

C.电压表V(量程为0~ 10V，内阻Rv= 1000Ω)

D.定值电阻R₁=590Ω

E.定值电阻R₂=990Ω

F.滑动变阻器R (最大阻值为20Ω)

G.蓄电池E (电动势为4 V，内阻很小)

H.开关S一只，导线若干

(1)如图1所示，请选择合适的器材，电表1为__________，电表2为__________，定值电阻为____ ( 填写器材前的字母序号)

(2)请将图2中的实物连线补充完整______________

(3)请写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式: Rx=__________________(电表1的读数用a表示，电表2的读数用b表示，其余电学量用题中所对应的电学符号表示)

Answer

（1）A， B， E； （2）； （3）

【解析】

（1）[1] LED灯正常工作时的电流约为

，

故电表1选用A；

[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。故电表2选用B；

[3]要改装成量程为3V的电压表，需要串联的电阻为：

，

则定值电阻应选E，量程等于4V；

（4）[4]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。实物连线如图所示：

；

由以上分析可知，电表1为A，电表2为B，定值电阻为E；

(3)根据欧姆定律知，灯泡两端的电压U=b(R2+RA2)，通过灯泡的电流I=a−b，所以LED灯正常工作时的电阻：

。