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3 V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50 mA，内阻R_A1约为3Ω)

B电流表A₂(量程为0至3 mA，内阻R_A2＝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12 V，内阻R_V＝1kΩ)

G.蓄电池E(电动势为12 V，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．（所填符号角标要与题中仪器名称符号角标一致，如A₁的示数为I₁ ，A₂的示数数为I₂）

Answer

F B D I2 1.5mA

【解析】

(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：，A2的内阻约为15Ω，则定值电阻应选D；LED灯正常工作时的电流约为左右，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，所以LED灯正常工作时的电阻，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．