Question

小明做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接的實(shí)物電路如圖甲所示，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）用筆畫線替代導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整
（2）碰接電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)光，而且很亮，則連接電路時(shí)存在的不規(guī)范或不妥當(dāng)是：
①______；②______．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)小燈泡正常發(fā)光，由圖乙可知，此時(shí)電流表的示數(shù)為______A，小燈泡的額定功率為______W．
（4）小明受此實(shí)驗(yàn)啟發(fā)，想測(cè)定電動(dòng)自行車上用作照明的LED（發(fā)光二極管）額定功率．在老師的幫助下通過實(shí)驗(yàn)得到該LED的電流電壓圖象如圖丙所示，查閱資料知道該LED的額定電壓為3V，結(jié)合圖象可得該LED的額定功率為______W．小明進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在額定電壓下工作時(shí)，LED比小燈泡亮，請(qǐng)對(duì)此現(xiàn)象作出解釋______．

Answer 1

【答案】分析：（1）把小燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意電表的正負(fù)接線柱不要接反；
（2）為保證電路安全，連接電路時(shí)開關(guān)要斷開，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大阻值；
碰觸電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈立即發(fā)出明亮的光，可以從開關(guān)與滑動(dòng)變阻器兩方面分析原因；
（3）確定電流表的量程與最小分度值，讀出電流表示數(shù)；由公式P=UI求出燈泡的功率；
（4）由I-U圖象找出3V電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出LED燈的功率；從燈泡發(fā)光時(shí)，
電能轉(zhuǎn)化為光能的效率分析LED燈比小燈泡亮的原因．
解答：解：（1）小燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，
電路圖如圖所示；
故答案為：電路圖如圖所示．
（2）碰接電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)光，而且很亮，是由于連接電路時(shí)，沒有閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不是滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
故答案為：連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開；滑動(dòng)變阻器阻值沒有全部接入電路．
（3）由圖乙可知，電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是
0.3A，小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
故答案為：0.3；0.75．
（4）由I-U圖象可知，電壓U=3V對(duì)應(yīng)的電流I=24mA=0.024A，LED的額定功率P=UI=3V×0.024mA=0.072W，
LED工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能的效率遠(yuǎn)大于小燈泡電能轉(zhuǎn)化為光能的效率，因此在額定電壓下工作時(shí)，LED比小燈泡亮；
故答案為：0.072；LED的電能轉(zhuǎn)化為光能的效率比白熾燈的要高得多．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了連接實(shí)物圖、連接電路的注意事項(xiàng)、電流表讀數(shù)、求燈泡的功率、比較LED燈比小燈泡亮的原因等，認(rèn)真分析電路圖，明確各電路的連接方式，是正確補(bǔ)全電路圖的關(guān)鍵；由圖象找出LED燈在額定電壓下的電流，是正確求出LED燈功率的關(guān)鍵，要提高由圖象獲取信息的能力．