Question

如图甲所示，是小华做“测定小灯泡电功率”实验的实物电路图，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）接通电路的最后一根导线时，灯泡立即发出很亮的光，则接线时存在的不规范或不妥当之处是①

连接电路时开关没有断开

；②

滑动变阻器阻值没有全部接入电路

．
（3）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，示数为

0.3

A，小灯泡的额定功率为

0.75

W．
（4）如图丙所示，是小明在老师的帮助下测得的一额定电压为3V的LED灯的电流-电压图象．由图象可知，该LED灯的额定功率为

0.072

W．额定电压下工作时，LED灯比小灯泡亮得多，试对此现象进行解释：

LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多

．

Answer 1

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．

解答：解：（1）小灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，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；
（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；
（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×0.024mA=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：（2）①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器阻值没有全部接入电路；（2）0.3；0.75；（3）0.072；LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．

点评：本题考查了测量电功率的实验中电路、故障的判断、电流表的读数、额定功率的计算，同时还考查了学生对图象的分析和处理能力．