Question

【題目】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】（1）電路圖如圖所示．

（2）連接電路時(shí)沒有斷開開關(guān)；滑動(dòng)變阻器阻值沒有全部接入電路．

（3）0.3；0.75．

（4）0.072；LED的電能轉(zhuǎn)化為光能的效率比白熾燈的要高得多．

【解析】

試題分析：（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：（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)沒有斷開開關(guān)；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×0.024A=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．