Question

【題目】小明做“測定小燈泡電功率”的實驗時，連接的實物電路如圖甲所示，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）用筆畫線替代導線，將實物電路連接完整

（2）碰接電路的最后一根導線時，燈泡立即發光，而且很亮，則連接電路時存在的不規范或不妥當是：

① ；② ．

（3）實驗過程中，當電壓表示數為2.5V時小燈泡正常發光，由圖乙可知，此時電流表的示數為 A，小燈泡的額定功率為 W．

（4）小明受此實驗啟發，想測定電動自行車上用作照明的LED（發光二極管）額定功率．在老師的幫助下通過實驗得到該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，結合圖象可得該LED的額定功率為 W．小明進一步發現，在額定電壓下工作時，LED比小燈泡亮，請對此現象作出解釋 ．

Answer 1

【答案】（1）電路圖如圖所示．

（2）連接電路時沒有斷開開關；滑動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、電流表串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，注意電表的正負接線柱不要接反；

（2）為保證電路安全，連接電路時開關要斷開，閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為最大阻值；

碰觸電路的最后一根導線時，燈立即發出明亮的光，可以從開關與滑動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；由公式P=UI求出燈泡的功率；

（4）由I﹣U圖象找出3V電壓對應的電流，然后由P=UI求出LED燈的功率；從燈泡發光時，

電能轉化為光能的效率分析LED燈比小燈泡亮的原因．

解：（1）小燈泡、電流表串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，

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線時，燈泡立即發光，而且很亮，是由于連接電路時，沒有閉合開關，滑動變阻器接入電路的阻值不是滑動變阻器的最大阻值；

故答案為：連接電路時沒有斷開開關；滑動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對應的電流I=24mA=0.024A，LED的額定功率P=UI=3V×0.024A=0.072W，

LED工作時電能轉化為光能的效率遠大于小燈泡電能轉化為光能的效率，因此在額定電壓下工作時，LED比小燈泡亮；

故答案為：0.072；LED的電能轉化為光能的效率比白熾燈的要高得多．