Question

19．某同學(xué)利用電壓表和電流表測量發(fā)光二極管LED發(fā)光時的實(shí)際功率，電源為兩節(jié)干電池．

（1）請按圖甲電路，將圖丙中的電流表和電壓表正確地連入電路．
（2）該同學(xué)正確地連接電路后，合上開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)總為3V不變，電流表的讀數(shù)總為0，發(fā)生故障的原因可能是A或B（均選填下列選項中的字母代號）．
A、LED正負(fù)極接反了  B、LED斷路  C、LED短路  D、變阻器滑片接觸不良  E、電壓表接觸不良
（3）清除故障后，小明將滑片P向右滑動時，電壓表示數(shù)將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．當(dāng)P滑到某一位置時，兩表讀數(shù)如圖乙所示，則此時通過該電路的電流為0.1A，發(fā)光二極管消耗的功率為0.24W．

Answer 1

分析 （1）電壓表和電流表正確連接方法，電壓表與二極管并聯(lián)，電流表與二極管串聯(lián)，并且他們都應(yīng)該讓電流從正接線柱流入電表，從負(fù)接線柱流出．
（2）發(fā)光二極管具有單向?qū)щ姷奶匦�，如果正�?fù)極接反，電流無法通過，相當(dāng)于發(fā)光二極管斷路，此時電壓表被串聯(lián)進(jìn)電路，電壓表自身阻值非常巨大，分去了全部電源電壓，示數(shù)為3V，電路電流幾乎為0．
LED短路，則電壓表也被短路，無示數(shù)，
變阻器滑片接觸不良，電壓表接觸不良，電壓表和電流表示數(shù)不穩(wěn)定或沒有示數(shù)．
（3）正確在電壓表和電流表上讀數(shù)，利用公式P=UI計算發(fā)光二極管消耗功率．

解答 解：（1）連接電表時，應(yīng)注意：電壓表與二極管并聯(lián)，由于電源為兩節(jié)干電池，則電源電壓為3V，所以電壓表量程選3V；電流表與二極管串聯(lián)，并且讓電流才他們的從正接線柱流入電表，從負(fù)接線柱流出．連接如圖：

（2）電壓表示數(shù)為3V，是電源電壓，電流表示數(shù)為0，說明電壓表被串聯(lián)進(jìn)了電路，而電壓表自身阻值非常巨大，分去了全部電源電壓，電路電流幾乎為0，分析發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這個現(xiàn)象的原因可能是LED正負(fù)極接反了，或者是LED斷路電流無法通過，這樣電壓表才被串聯(lián)進(jìn)電路，故AB選項有可能．
若LED短路，則電壓表也被短路，無示數(shù)，故C不符合題意．
若變阻器滑片接觸不良，電壓表接觸不良，電壓表和電流表示數(shù)不穩(wěn)定或沒有示數(shù)，故DE不符合題意．
（3）清除故障后，小明將滑片P向右滑動時，滑動變阻器阻值減小，分到電壓減小，電源電壓不變，則發(fā)光二極管分到電壓增大，電壓表示數(shù)增大，
電壓表和電流表示數(shù)讀數(shù)分別為：U′=2.4V，I′=0.1A，
發(fā)光二極管消耗功率為P=U′I′=2.4V×0.1A=0.24W．
故答案為：（1）如上圖；（2）A、B；（3）增大，0.1，0.24．

點(diǎn)評 發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦允潜绢}的一個難點(diǎn)，需要注意，另外要熟練的連接電表進(jìn)電路，正確的讀出電表的示數(shù)，進(jìn)而才能利用公式P=UI進(jìn)行最終計算．