Question

9．小明同學(xué)觀察到現(xiàn)在的手電筒大都由原來的一個(gè)小燈泡換成了多顆發(fā)光二極管（如圖），他通過使用發(fā)現(xiàn)這種手電簡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了兩顆這種發(fā)光二極管準(zhǔn)備用實(shí)驗(yàn)測出它的額定功率．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)的功率只有約0．lW左右．當(dāng)他選好器材（電源是電壓為6V左右的蓄電池，兩個(gè)滑動(dòng)變阻器上分別標(biāo)有“20Ω、2A”“100Ω  1A字樣”并將實(shí)驗(yàn)電路連成如圖甲所示的情況．

（1）為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌�進(jìn)行，在連接電路前請(qǐng)你幫助小明選擇好滑動(dòng)變阻器，你準(zhǔn)備選擇100Ω 1A字樣的滑動(dòng)變阻器．
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，幫助他把電路連接完整（要求選擇合適的量程，導(dǎo)線不交叉）．
（3）按照正確的操作規(guī)則，通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，將電壓表的示數(shù)調(diào)到額定值，這時(shí)他觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示．則這時(shí)發(fā)光二極管的額定功率0.12W．

Answer 1

分析 （1）測額定功率的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)光二極管與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算發(fā)光二極管正常工作時(shí)變阻器連入阻值，從而確定變阻器規(guī)格；
（2）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)串聯(lián)入電路中，電壓表與發(fā)光二極管并聯(lián)；
（3）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．

解答 解：
（1）由P=UI知二極管正常發(fā)光電流約為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.1W}{3V}$=$\frac{1}{30}$A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入阻值：R=$\frac{U-{U}_{二極管}}{I}$=$\frac{6V-3V}{\frac{1}{30}A}$=90Ω，所以應(yīng)選擇“100Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器；
（2）測功率的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將電流表與二極管串聯(lián)，使用0-0.6A量程，電壓表并聯(lián)在二極管兩端，使用0-3V量程，如圖所示：
；
（3）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，二極管正常發(fā)光時(shí)電流為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）100Ω 1A；（2）見上圖；（3）0.12．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物圖、電流表讀數(shù)、求發(fā)光二極管的功率等內(nèi)容，是實(shí)驗(yàn)的�？純�(nèi)容；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)應(yīng)先確定電表的量程與最小分度值，然后根據(jù)指針位置讀數(shù)．