Question

14．小明在拆裝一個裝備有2節干電池的手電筒時，發現手電筒的小燈泡上標有“0.3A”的字樣．但是上面的電壓值已經模糊不清，他想通過實驗測量該小燈泡的額定功率，圖甲為部分連接好的實驗電路．
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整；
（2）請說明小明判斷小燈泡正常發光的方法：調節滑動變阻器，使電流表的示數為0.3A．
（3）小明受此實驗啟發，想測定電動自行車上用作照明的LED（發光二極管）額定功率．通過實驗得到該LED的電流電壓圖象如圖乙所示，查閱資料知道該LED的額定電壓為3伏，結合圖象可得該LED的額定功率為0.072瓦．小明進一步發現，當額電功率相同的LED和小燈泡都正常發光時，前者更亮一些，請將此現象作出解釋：LED的電能轉化為光能的效率比白熾燈的要高得多．

Answer 1

分析 （1）把小燈泡、電流表串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，注意電表的正負接線柱不要接反；
（2）根據小燈泡正常發光的電流判斷小燈泡是否正常發光；
（3）由乙圖象找出3V電壓對應的電流，然后由P=UI求出LED燈的功率；從燈泡發光時，電能轉化為光能的效率分析LED燈比小燈泡亮的原因．

解答 解：（1）小燈泡、電流表串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，電路圖如圖所示：

（2）小燈泡正常發光的電流為0.3A，小明調節滑動變阻器，使電流表的示數為0.3A，小燈泡正常發光；
（3）由乙圖象可知，電壓U=3V對應的電流I=24mA=0.024A，LED的額定功率P=UI=3V×0.024A=0.072W，
LED工作時電能轉化為光能的效率遠大于小燈泡電能轉化為光能的效率，因此在額定電壓下工作時，LED比小燈泡亮；
故答案為：（1）見上圖；（2）調節滑動變阻器，使電流表的示數為0.3A；（3）0.072；LED的電能轉化為光能的效率比白熾燈的要高得多．

點評 本題考查了連接實物圖、求燈泡的功率、比較LED燈比小燈泡亮的原因等，認真分析電路圖，明確各電路的連接方式，是正確補全電路圖的關鍵；由圖象找出LED燈在額定電壓下的電流，是正確求出LED燈功率的關鍵，要提高由圖象獲取信息的能力．