Question

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，电流表的读数几乎为0，发生故障的原因可能是______或______（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）消除故障后，小明将滑片P向右滑动时，电压表示数将______（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，则此时通过电路的电流为______A，发光二极管消耗的功率为______W．

Answer 1

解：（1）连接电表时，应注意：电压表与二极管并联，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，是最大量程，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二极管断路，或者是二极管正负极连接相反电流无法通过，这样电压表才被串联进电路．
若LED短路，则电压表也被短路，无示数，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，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，
正确读电压表和电流表示数，U=2.4V，I=0.1A，代入公式P=UI=2.4V×0.1A=0.24W，发光二极管消耗功率为0.24W．
故选A，B，增大，0.1，0.24
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．
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．