Question

【題目】王強同學觀察到現在的手電筒大都由原來的一個小燈泡換成了多顆發光二極管，他通過使用發現這種手電筒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光二極管準備用實驗測出它的額定功率．從包裝盒上，他了解到這種發光二極管的額定電壓是3V，正常發光時電阻約為80Ω左右．當他選好器材（電源是電壓為6V的蓄電池，滑動變阻器上標有“20Ω、1A”字樣）并將實驗電路連成如圖甲所示的情況后：

（1）請你用筆畫線當導線，替他把電路連接完整（要求選擇合適的量程，導線不交叉）；

（2）實驗前，老師建議王強同學先使用電壓表的大量程．王強將電路連好并檢查無誤后，再將滑動變阻器調到圖中的端 （填“A”或“B”），這時，他閉合開關后發現發光二極管非常明亮且還冒煙，接著就被燒壞了．產生這種現象的原因是滑動變阻器的 ，使發光二極管兩端電壓 ．

（3）王強同學更換合適的器材后，再次閉合開關發現發光二極管不發光，電流表指針有明顯偏轉，電壓表卻無示數，產生這一故障的原因是 ；

（4）當王強排除故障后，按照正確的操作規則將電壓表的示數調到 V，這時他觀察到電流表示數如圖乙所示，則這時通過發光二極管的電流是 A，發光二極管的額定功率是 W．

Answer 1

【答案】（1）如圖所示

（2）A；最大阻值太小，大于額定電壓；

（3）發光二極管短路；（4）3；0.04； 0.12

【解析】

試題分析：（1）根據發光二極管的額定電壓確定電壓表的量程，且與二極管并聯；根據歐姆定律求出額定電流的大約值確定電流表的量程，且與二極管串聯．

（2）由電路圖可知滑動變阻器接入電路最大阻值的位置，根據發光二極管被燒壞了說明電路中的電流過大．

（3）常見電路故障有斷路與短路兩種，根據電路故障現象分析電路故障原因．

（4）額定電壓下發光二極管正常工作，根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數，根據P=UI求出光二極管的額定功率．

解：（1）發光二極管的額定電壓為3V，所以電壓表的量程為0～3V，且與發光二極管并聯；發光二極管的額定電流約為=0.0375A，故電流表的量程為0～0.6A，且與發光二極管串聯，如下圖所示：

（2）由圖可知，滑動變阻器滑片位于A端時接入電路的電阻最大；

發光二極管被燒壞了說明電路中的電流過大，即滑動變阻器的最大阻值太小造成的．

（3）閉合開關，發光二極管不發光，可能是電路斷路或二極管短路，電流表指針有明顯偏轉，

電路不存在斷路，電壓表卻無示數，說明與電壓表并聯的發光二極管短路．

（4）按照正確的操作規則將電壓表的示數調到3V；

電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數為0.04A，

發光二極管的額定功率P=UI=3V×0.04A=0.12W．

故答案為：（1）如圖所示

（2）A；最大阻值太小，大于額定電壓；

（3）發光二極管短路；（4）3；0.04； 0.12．