Question

【题目】小明做“测定小灯泡电功率”的实验时，连接的实物电路如图甲所示，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整

（2）碰接电路的最后一根导线时，灯泡立即发光，而且很亮，则连接电路时存在的不规范或不妥当是：

① ；② ．

（3）实验过程中，当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为 A，小灯泡的额定功率为 W．

（4）小明受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 ．

Answer 1

【答案】（1）电路图如图所示．

（2）连接电路时没有断开开关；滑动变阻器阻值没有全部接入电路．

（3）0.3；0.75．

（4）0.072；LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．

【解析】

试题分析：（1）把小灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，注意电表的正负接线柱不要接反；

（2）为保证电路安全，连接电路时开关要断开，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值；

碰触电路的最后一根导线时，灯立即发出明亮的光，可以从开关与滑动变阻器两方面分析原因；

（3）确定电流表的量程与最小分度值，读出电流表示数；由公式P=UI求出灯泡的功率；

（4）由I﹣U图象找出3V电压对应的电流，然后由P=UI求出LED灯的功率；从灯泡发光时，

电能转化为光能的效率分析LED灯比小灯泡亮的原因．

解：（1）小灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，

电路图如图所示；

故答案为：电路图如图所示．

（2）碰接电路的最后一根导线时，灯泡立即发光，而且很亮，是由于连接电路时，没有闭合开关，滑动变阻器接入电路的阻值不是滑动变阻器的最大阻值；

故答案为：连接电路时没有断开开关；滑动变阻器阻值没有全部接入电路．

（3）由图乙可知，电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是

0.3A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

故答案为：0.3；0.75．

（4）由I﹣U图象可知，电压U=3V对应的电流I=24mA=0.024A，LED的额定功率P=UI=3V×0.024A=0.072W，

LED工作时电能转化为光能的效率远大于小灯泡电能转化为光能的效率，因此在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮；

故答案为：0.072；LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．