Question

【題目】LED綠色照明技術已經走進我們的生活。某實驗小組要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時的電阻大約為500Ω,電學符號與小燈泡電學符號相同，實驗電路圖如圖所示。

實驗室提供的器材有：

A.電流表A1(量程為0至50mA,內阻RA1約為3Ω)

B.電流表A2(量程為0至3mA,內阻RA2=15Ω)

C.定值電阻R0=1985Ω

D.滑動變阻器R(阻值為0至20Ω)一只

E.電壓表V(量程為0至12V,內阻RV=1kΩ)

F.蓄電池E(電動勢為12V,內阻很小)

G.開關S一只

(1)如圖所示，請選擇合適的器材，電表1為______________(填寫器材前的字母編號)。

(2)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx=_____________ (假設：電流表A1讀數為I1，電流表A2讀數為I2,電壓表V讀數為U),當表達式中的I2達到_________mA,記下另一電表的讀數代入表達式，其結果為LED燈正常工作時電阻。

Answer 1

【答案】 E 1.5

【解析】試題分析：LED燈的額定電壓為3V，題目所給的電壓表量程太大，測量不準確，需通過電流表和定值電阻改裝一個電壓表，因為通過LED的電流較小，可以用題目中的電壓表當電流表使用．再由根據閉合電路歐姆定律求出LED正常工作時的電阻。

（1）由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量LED兩端的電壓，可以將電流表A2與定值電阻串聯改裝為電壓表測量電壓；LED燈正常工作時的電流約為左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量電流；故電表1為E.電壓表V。

（2）根據閉合電路歐姆定律知，LED燈兩端的電壓，通過LED燈的電流，所以LED燈正常工作時的電阻；改裝后的電壓表內阻 ，則當I2=1.5mA時，LED燈兩端的電壓為3V，達到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻．