某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的节能灯正常工作时的电阻．已知该灯正常工作时电阻约500Ω．实验室提供的器材...

问题详情：

某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的节能灯正常工作时的电阻．已知该灯正常工作时电阻约500Ω．实验室提供的器材有：

A．电流表A（量程：0～3mA，内阻RA=15Ω）

B．定值电阻R1=1985Ω

C．滑动变阻器R（0～10Ω）

D．电压表V（量程：0～12V，内阻RV=1kΩ）

E．蓄电池E（电动势为12V，内阻r很小）

F．电键S一只

G．导线若干

（1）要精确测定节能灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的　 ．

（2）选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，写出测量节能灯电阻的表达式Rx=　       　 （用题目中给出的相应字母表示）．当电流表中的电流强度I=    　mA时，记下电压表的读数U并代入表达式，其计算结果即为节能灯正常工作时的电阻．

【回答】

解：（1）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A与定值电阻串联改装为电压表测量电压；

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．

所以电路图选取C．

（2）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=I（R1+RA），通过灯泡的电流为：I灯=﹣I，

所以LED灯正常工作时的电阻为：RX==．

改装后的电压表内阻为：RV=1985+15Ω=2000Ω，则当I=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．

故*为：（1）C；（2），1.5

知识点：专题十三 中学物理实验

题型：实验,探究题