【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(fā)光,而且很亮,則連接電路時存在的不規(guī)范或不妥當是:

;②

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

(4)小明受此實驗啟發(fā),想測定電動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(jié)合圖象可得該LED的額定功率為 W.小明進一步發(fā)現(xiàn),在額定電壓下工作時,LED比小燈泡亮,請對此現(xiàn)象作出解釋

【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(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(fā)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(shù);由公式P=UI求出燈泡的功率;

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

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線時,燈泡立即發(fā)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(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(zhuǎn)化為光能的效率遠大于小燈泡電能轉(zhuǎn)化為光能的效率,因此在額定電壓下工作時,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.

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