Question

某同學利用電壓表和電流表測量發(fā)光二極管LED發(fā)光時的實際功率，電源為兩節(jié)干電池．

（1）請按圖甲電路，將圖中的電流表和電壓表正確地連入電路．

（2）該同學正確地連接電路后，合上開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)總為3V不變，電流表的讀數(shù)幾乎為0，發(fā)生故障的原因可能是______或______（均選填下列選項中的字母代號）．
A．LED正負極接反了；B．LED斷路； C．LED短路
D．變阻器滑片接觸不良；E．電壓表接觸不良
（3）消除故障后，小明將滑片P向右滑動時，電壓表示數(shù)將______（填“增大”、“減小”或“不變”）．當P滑到某一位置時，兩表讀數(shù)如圖乙所示，則此時通過電路的電流為______A，發(fā)光二極管消耗的功率為______W．

Answer 1

解：（1）連接電表時，應(yīng)注意：電壓表與二極管并聯(lián)，電流表與二極管串聯(lián)，并且讓電流才他們的從正接線柱流入電表，從負接線柱流出．連接如圖：

（2）電壓表示數(shù)為3V，是最大量程，電流表示數(shù)為0，說明電壓表被串聯(lián)進了電路，而電壓表自身阻值非常巨大，分去了全部電源電壓，電路電流幾乎為0，分析發(fā)現(xiàn)導致這個現(xiàn)象的原因可能是二極管斷路，或者是二極管正負極連接相反電流無法通過，這樣電壓表才被串聯(lián)進電路．
若LED短路，則電壓表也被短路，無示數(shù)，不符合題意．
若變阻器滑片接觸不良，電壓表接觸不良，電壓表和電流表示數(shù)不穩(wěn)定或沒有示數(shù)，不符合題意．
（3）清除故障后，小明將滑片P向右滑動時，滑動變阻器阻值減小，分到電壓減小，電源電壓不變，則發(fā)光二極管分到電壓增大，電壓表示數(shù)增大，
正確讀電壓表和電流表示數(shù)，U=2.4V，I=0.1A，代入公式P=UI=2.4V×0.1A=0.24W，發(fā)光二極管消耗功率為0.24W．
故選A，B，增大，0.1，0.24
分析：（1）電壓表和電流表正確連接方法，電壓表與二極管并聯(lián)，電流表與二極管串聯(lián)，并且他們都應(yīng)該讓電流從正接線柱流入電表，從負接線柱流出．
（2）發(fā)光二極管具有單向?qū)щ姷奶匦�，如果正負極接反，電流無法通過，相當于發(fā)光二極管斷路，此時電壓表被串聯(lián)進電路，電壓表自身阻值非常巨大，分去了全部電源電壓，示數(shù)為3V，電路電流幾乎為0．
LED短路，則電壓表也被短路，無示數(shù)，
變阻器滑片接觸不良，電壓表接觸不良，電壓表和電流表示數(shù)不穩(wěn)定或沒有示數(shù)．
（3）正確在電壓表和電流表上讀數(shù)，利用公式P=UI計算發(fā)光二極管消耗功率．
點評：發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦允潜绢}的一個難點，需要注意，另外要熟練的連接電表進電路，正確的讀出電表的示數(shù)，進而才能利用公式P=UI進行最終計算．