Question

14．小明在拆装一个装备有2节干电池的手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“0.3A”的字样．但是上面的电压值已经模糊不清，他想通过实验测量该小灯泡的额定功率，图甲为部分连接好的实验电路．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（2）请说明小明判断小灯泡正常发光的方法：调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.3A．
（3）小明受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率．通过实验得到该LED的电流电压图象如图乙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3伏，结合图象可得该LED的额定功率为0.072瓦．小明进一步发现，当额电功率相同的LED和小灯泡都正常发光时，前者更亮一些，请将此现象作出解释：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）根据小灯泡正常发光的电流判断小灯泡是否正常发光；
（3）由乙图象找出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，电路图如图所示：

（2）小灯泡正常发光的电流为0.3A，小明调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.3A，小灯泡正常发光；
（3）由乙图象可知，电压U=3V对应的电流I=24mA=0.024A，LED的额定功率P=UI=3V×0.024A=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：（1）见上图；（2）调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.3A；（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 本题考查了连接实物图、求灯泡的功率、比较LED灯比小灯泡亮的原因等，认真分析电路图，明确各电路的连接方式，是正确补全电路图的关键；由图象找出LED灯在额定电压下的电流，是正确求出LED灯功率的关键，要提高由图象获取信息的能力．