Question

27、某同學利用電壓表和電流表測量發光二極管LED發光時的實際功率，電源為兩節干電池．

（1）請按圖甲電路，將圖中的電流表和電壓表正確地連入電路．

（2）該同學正確地連接電路后，合上開關，發現無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表的示數總為3V不變，電流表的讀數幾乎為0，發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）消除故障后，小明將滑片P向右滑動時，電壓表示數將

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）．當P滑到某一位置時，兩表讀數如圖乙所示，則此時通過電路的電流為

0.1

A，發光二極管消耗的功率為

0.24

W．

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，電流表與二極管串聯，并且他們都應該讓電流從正接線柱流入電表，從負接線柱流出．
（2）發光二極管具有單向導電的特性，如果正負極接反，電流無法通過，相當于發光二極管斷路，此時電壓表被串聯進電路，電壓表自身阻值非常巨大，分去了全部電源電壓，示數為3V，電路電流幾乎為0．
LED短路，則電壓表也被短路，無示數，
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不穩定或沒有示數．
（3）正確在電壓表和電流表上讀數，利用公式P=UI計算發光二極管消耗功率．

解答：解：（1）連接電表時，應注意：電壓表與二極管并聯，電流表與二極管串聯，并且讓電流才他們的從正接線柱流入電表，從負接線柱流出．連接如圖：

（2）電壓表示數為3V，是最大量程，電流表示數為0，說明電壓表被串聯進了電路，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，分析發現導致這個現象的原因可能是二極管斷路，或者是二極管正負極連接相反電流無法通過，這樣電壓表才被串聯進電路．
若LED短路，則電壓表也被短路，無示數，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不穩定或沒有示數，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，則發光二極管分到電壓增大，電壓表示數增大，
正確讀電壓表和電流表示數，U=2.4V，I=0.3A，代入公式P=UI=2.4V×0.3A=0.24W，發光二極管消耗功率為0.24W．
故選A，B，增大，0.1，0.24

點評：發光二極管具有單向導電性是本題的一個難點，需要注意，另外要熟練的連接電表進電路，正確的讀出電表的示數，進而才能利用公式P=UI進行最終計算．