Question

【题目】为研究“小灯泡和发光二极管亮度相当时，它们消耗电能的快慢”，实验小组设计了如1图所示的电路。

（1）闭合开关，二极管发光，_________（选填“a”或“b”）端是二极管的正极，记录电压表、电流表的示数填写在表格中。

（2）将发光二极管换成小灯泡，调节滑动变阻器，当小灯泡与发光二极管亮度相当时，电流表示数如图2所示为_________A，此时，小灯泡的电功率是_________W。

（3）根据表格中的实验数据可以得到：亮度相当时，消耗电能更快的是_________。

	亮度	电压U/V	电流I/A
发光二极管	相当	3.2	0.02
小灯泡		3

（4）如题3图所示，在使用发光二极管的过程中，为防止通过的电流过大而烧坏，必须串联一个“限流电阻”Rx。为测量Rx阻值的大小，实验小组利用一个阻值为20Ω的定值电阻R0设计了如4图所示的电路进行实验，电源电压保持不变。

a. 闭合开关S、S1，记录电压表示数；

b. 闭合开关S，断开S1，记录电压表示数；

两次实验中，同学们发现电压表指针位置相同，如5图所示。由此可知，实验中，电源电压为____V。当闭合开关S，断开S1时，Rx两端电压为___V，Rx电阻为___Ω。

Answer 1

【答案】a 0.4 1.2 小灯泡 6 4.8 80

【解析】

(1)[1]由于发光二极管具有单向导电性，电流只有从正接线柱流进才发光，故与电源正极相连的是发光二极管的正极，即a是正极；

(2)[2]电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A；

[3]小灯泡的电功率是：

；

(3)[4]发光二极管电功率是：

，

由数据知：，亮度相当时，消耗电能更快的是小灯泡；

(4)[5]闭合开关S、S1时，Rx被短路，此时电压表接的是大量程，示数为6V，就是电源电压；

[6]当闭合开关S，断开S1时，两个电阻串联，电压表是测R0的电压，此时电压表接的是小量程，示数是1.2V，Rx两端电压为

；

[7]当闭合开关S，断开S1时，两个电阻串联，电路中的电流为

，

Rx电阻为

。