题目内容
9．小明同学观察到现在的手电筒大都由原来的一个小灯泡换成了多颗发光二极管（如图），他通过使用发现这种手电简非常明亮而且还非常省电．他很好奇，于是就到电子器材商店买了两颗这种发光二极管准备用实验测出它的额定功率．从包装盒上，他了解到这种发光二极管的额定电压是3V，正常发光时的功率只有约0．lW左右．当他选好器材（电源是电压为6V左右的蓄电池，两个滑动变阻器上分别标有“20Ω、2A”“100Ω 1A字样”并将实验电路连成如图甲所示的情况．
（1）为了使实验能顺利进行，在连接电路前请你帮助小明选择好滑动变阻器，你准备选择100Ω 1A字样的滑动变阻器．
（2）用笔画线代替导线，帮助他把电路连接完整（要求选择合适的量程，导线不交叉）．
（3）按照正确的操作规则，通过移动滑动变阻器，将电压表的示数调到额定值，这时他观察到电流表示数如图乙所示．则这时发光二极管的额定功率0.12W．
分析 （1）测额定功率的实验中，发光二极管与滑动变阻器串联，根据串联电路特点和欧姆定律计算发光二极管正常工作时变阻器连入阻值，从而确定变阻器规格；
（2）实验中电流表应串联入电路中，电压表与发光二极管并联；
（3）额定电压下发光二极管正常工作，根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据P=UI求出光二极管的额定功率．
解答 解：
（1）由P=UI知二极管正常发光电流约为：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.1W}{3V}$=$\frac{1}{30}$A，
此时滑动变阻器连入阻值：R=$\frac{U-{U}_{二极管}}{I}$=$\frac{6V-3V}{\frac{1}{30}A}$=90Ω，所以应选择“100Ω 1A”的滑动变阻器；
（2）测功率的实验中，应将电流表与二极管串联，使用0-0.6A量程，电压表并联在二极管两端，使用0-3V量程，如图所示：
；
（3）按照正确的操作规则将电压表的示数调到3V；
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，二极管正常发光时电流为0.04A，
发光二极管的额定功率：P=UI=3V×0.04A=0.12W．
故答案为：（1）100Ω 1A；（2）见上图；（3）0.12．
点评 本题考查了连接实物图、电流表读数、求发光二极管的功率等内容，是实验的常考内容；对电表读数时应先确定电表的量程与最小分度值，然后根据指针位置读数．
练习册系列答案
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