Question

9．LED燈即半導體發(fā)光二極管，它可以直接把電能轉化為光能．小明同學用10個LED燈（每個LED燈的額定電壓2.5V）焊接在一塊電路板上，制作了一個簡易LED燈手電筒，此手電筒用兩節(jié)干電池做電源．他想測算出這10個LED燈正常發(fā)光時的功率．

（1）在電路板上，這10個LED燈是并聯（選填“串”或“并”）；
（2）為完成測量10個LED燈正常發(fā)光時的功率，請你幫他將電壓表接入圖的電路中；
（3）他閉合開關后發(fā)現10個燈都不亮，兩表均有示數，接下來的操作是移動滑片的位置，觀察燈泡是否發(fā)光．
（4）正確操作后，電壓表的示數為2V，要想測量燈泡的額定功率，應將滑片向左端移動（填“左”或“右”）LED燈兩端的電壓為2.5V，此時電流表示數如圖所示，10個LED燈正常發(fā)光時的功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）供電電源是2節(jié)干電池，電壓為3V，LED燈額定電壓為2.5V，測10個LED燈正常發(fā)光時的功率，則使每個LED燈兩端的實際電壓達到2.5V．所以使10個LED燈應并聯．
（2）電壓表串聯10個LED燈兩端的電壓，電壓表與10個LED燈并聯，由LED燈的額定電壓確定電壓表量程，注意電壓表正負接線柱．
（3）閉合開關前，滑片處于最大阻值處，故此時電路電流很小，所以使得燈泡不發(fā)光；
（4））LED燈較暗，要使其正常發(fā)光，則應減小滑動變阻器的阻值，使10個LED燈在2.5V時正常工作．
電流表讀數：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少．
知道AB間的電壓和電流，根據P=UI計算總功率．

解答 解：（1）電源由2節(jié)干電池組成，電源電壓為3V，LED燈額定電壓為2.5V，測LED燈的額定功率，則LED等兩端的實際電壓達到2.5V，所以采取并聯連接，可以使每個LED燈兩端的電壓相等，且都達到2.5V．
（2）LED燈額定電壓為2.5V，電壓表使用0～3V量程，電壓表測10個LED燈的電壓，電壓表并聯在AB兩點間，電流從正接線柱流入，從負接線柱流出．如圖．
 
（3）閉合開關后燈泡都不發(fā)光，是因為滑動變阻器連入電路電阻較大，使電路總電阻較大，電路電流很小，不能使燈泡發(fā)光．故下一步的操作是移動滑片的位置，觀察燈泡是否發(fā)光；
（4）正確操作后，電壓表的示數為2V，要想測量燈泡的額定功率，則需減小滑動變阻器的阻值，使其分擔的電壓變小，從而使得燈泡分點的電壓變大，故將滑片向左滑動，使電壓表的示數為2.5V；
由圖乙知，電流表的量程為0電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.2A．
燈泡的總功率為：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）并；（2）見上圖；（3）移動滑片的位置，觀察燈泡是否發(fā)光；（4）左；0.5．

點評 本題考查測10個LED燈的額定功率，實驗時注意讓LED燈正常工作，需要讓LED燈兩端的電壓達到額定電壓值，電流表測量的是10個LED燈并聯后的總電流．