Question

19．某同学利用电压表和电流表测量发光二极管LED发光时的实际功率，电源为两节干电池．

（1）请按图甲电路，将图丙中的电流表和电压表正确地连入电路．
（2）该同学正确地连接电路后，合上开关，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数总为3V不变，电流表的读数总为0，发生故障的原因可能是A或B（均选填下列选项中的字母代号）．
A、LED正负极接反了  B、LED断路  C、LED短路  D、变阻器滑片接触不良  E、电压表接触不良
（3）清除故障后，小明将滑片P向右滑动时，电压表示数将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．当P滑到某一位置时，两表读数如图乙所示，则此时通过该电路的电流为0.1A，发光二极管消耗的功率为0.24W．

Answer 1

分析 （1）电压表和电流表正确连接方法，电压表与二极管并联，电流表与二极管串联，并且他们都应该让电流从正接线柱流入电表，从负接线柱流出．
（2）发光二极管具有单向导电的特性，如果正负极接反，电流无法通过，相当于发光二极管断路，此时电压表被串联进电路，电压表自身阻值非常巨大，分去了全部电源电压，示数为3V，电路电流几乎为0．
LED短路，则电压表也被短路，无示数，
变阻器滑片接触不良，电压表接触不良，电压表和电流表示数不稳定或没有示数．
（3）正确在电压表和电流表上读数，利用公式P=UI计算发光二极管消耗功率．

解答 解：（1）连接电表时，应注意：电压表与二极管并联，由于电源为两节干电池，则电源电压为3V，所以电压表量程选3V；电流表与二极管串联，并且让电流才他们的从正接线柱流入电表，从负接线柱流出．连接如图：

（2）电压表示数为3V，是电源电压，电流表示数为0，说明电压表被串联进了电路，而电压表自身阻值非常巨大，分去了全部电源电压，电路电流几乎为0，分析发现导致这个现象的原因可能是LED正负极接反了，或者是LED断路电流无法通过，这样电压表才被串联进电路，故AB选项有可能．
若LED短路，则电压表也被短路，无示数，故C不符合题意．
若变阻器滑片接触不良，电压表接触不良，电压表和电流表示数不稳定或没有示数，故DE不符合题意．
（3）清除故障后，小明将滑片P向右滑动时，滑动变阻器阻值减小，分到电压减小，电源电压不变，则发光二极管分到电压增大，电压表示数增大，
电压表和电流表示数读数分别为：U′=2.4V，I′=0.1A，
发光二极管消耗功率为P=U′I′=2.4V×0.1A=0.24W．
故答案为：（1）如上图；（2）A、B；（3）增大，0.1，0.24．

点评 发光二极管具有单向导电性是本题的一个难点，需要注意，另外要熟练的连接电表进电路，正确的读出电表的示数，进而才能利用公式P=UI进行最终计算．