Question

【題目】王強(qiáng)同學(xué)觀察到現(xiàn)在的手電筒大都由原來(lái)的一個(gè)小燈泡換成了多顆發(fā)光二極管，他通過(guò)使用發(fā)現(xiàn)這種手電筒非常明亮而且還非常省電．他很好奇，于是就到電子器材商店買(mǎi)了兩顆這種發(fā)光二極管準(zhǔn)備用實(shí)驗(yàn)測(cè)出它的額定功率．從包裝盒上，他了解到這種發(fā)光二極管的額定電壓是3V，正常發(fā)光時(shí)電阻約為80Ω左右．當(dāng)他選好器材（電源是電壓為6V的蓄電池，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω、1A”字樣）并將實(shí)驗(yàn)電路連成如圖甲所示的情況后：

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線當(dāng)導(dǎo)線，替他把電路連接完整（要求選擇合適的量程，導(dǎo)線不交叉）；

（2）實(shí)驗(yàn)前，老師建議王強(qiáng)同學(xué)先使用電壓表的大量程．王強(qiáng)將電路連好并檢查無(wú)誤后，再將滑動(dòng)變阻器調(diào)到圖中的端 （填“A”或“B”），這時(shí)，他閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管非常明亮且還冒煙，接著就被燒壞了．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是滑動(dòng)變阻器的 ，使發(fā)光二極管兩端電壓 ．

（3）王強(qiáng)同學(xué)更換合適的器材后，再次閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管不發(fā)光，電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，電壓表卻無(wú)示數(shù)，產(chǎn)生這一故障的原因是 ；

（4）當(dāng)王強(qiáng)排除故障后，按照正確的操作規(guī)則將電壓表的示數(shù)調(diào)到 V，這時(shí)他觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示，則這時(shí)通過(guò)發(fā)光二極管的電流是 A，發(fā)光二極管的額定功率是 W．

Answer 1

【答案】（1）如圖所示

（2）A；最大阻值太小，大于額定電壓；

（3）發(fā)光二極管短路；（4）3；0.04； 0.12

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)發(fā)光二極管的額定電壓確定電壓表的量程，且與二極管并聯(lián)；根據(jù)歐姆定律求出額定電流的大約值確定電流表的量程，且與二極管串聯(lián)．

（2）由電路圖可知滑動(dòng)變阻器接入電路最大阻值的位置，根據(jù)發(fā)光二極管被燒壞了說(shuō)明電路中的電流過(guò)大．

（3）常見(jiàn)電路故障有斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．

（4）額定電壓下發(fā)光二極管正常工作，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出光二極管的額定功率．

解：（1）發(fā)光二極管的額定電壓為3V，所以電壓表的量程為0～3V，且與發(fā)光二極管并聯(lián)；發(fā)光二極管的額定電流約為=0.0375A，故電流表的量程為0～0.6A，且與發(fā)光二極管串聯(lián)，如下圖所示：

（2）由圖可知，滑動(dòng)變阻器滑片位于A端時(shí)接入電路的電阻最大；

發(fā)光二極管被燒壞了說(shuō)明電路中的電流過(guò)大，即滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小造成的．

（3）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)光二極管不發(fā)光，可能是電路斷路或二極管短路，電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，

電路不存在斷路，電壓表卻無(wú)示數(shù)，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的發(fā)光二極管短路．

（4）按照正確的操作規(guī)則將電壓表的示數(shù)調(diào)到3V；

電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.04A，

發(fā)光二極管的額定功率P=UI=3V×0.04A=0.12W．

故答案為：（1）如圖所示

（2）A；最大阻值太小，大于額定電壓；

（3）發(fā)光二極管短路；（4）3；0.04； 0.12．