Question

2010年上海世博會上，節(jié)能LED燈占所有景觀照明燈的60%以上．LED燈即半導(dǎo)體發(fā)光二極管，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能．小明同學(xué)用10個LED燈（每個LED燈的額定電壓2.5V）焊接在一塊電路板上，制作了一個簡易LED燈手電筒，此手電筒用兩節(jié)干電池做電源．他想測算出這10個LED燈正常發(fā)光時的功率．
（1）在電路板上，這10個LED燈是

 

聯(lián)（選填“串”或“并”）；
（2）為完成測量10個LED燈正常發(fā)光時的功率，請你幫他將電壓表接入如圖的電路中；

（3）在閉合開關(guān)前，圖中滑動變阻器的滑片應(yīng)位于

 

端（選填“左”或“右”）．調(diào)節(jié)滑動變阻器使LED燈兩端的電壓為2.5V，此時電流表示數(shù)如圖所示，該電流大小是

 

A，電路板上AB間的總電阻是

 

Ω，10個LED燈正常發(fā)光時的功率是

 

W；

（4）該手電筒正常工作時的總功率

 

（選填“大于”、“等于”或“小于”） 10個LED燈正常發(fā)光時消耗的功率．

Answer 1

分析：（1）LED燈額定電壓為2.5V，測10個LED燈正常發(fā)光時的功率．
供電電源是2節(jié)干電池，電壓為3V，要使10個LED燈并聯(lián)．
（2）使10個LED燈在2.5V時正常工作．
電壓表與10個LED燈并聯(lián)，由LED燈的額定電壓確定電壓表量程，注意電壓表正負(fù)接線柱．
（3）閉合開關(guān)前，滑片處于最大阻值處．
電流表讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少．
知道AB間的電壓和電流，根據(jù)R=

U

I

計算電阻．根據(jù)P=UI計算總功率．
（4）手電筒有2節(jié)干電池串聯(lián)供電，實際電壓大于燈泡的額定電壓，實際功率大于燈泡的額定功率．

解答：解：（1）LED燈額定電壓為2.5V，電源由2節(jié)干電池組成，測LED燈的額定功率，使10個LED燈并聯(lián)．
（2）LED燈額定電壓為2.5V，電壓表使用0～3V量程，電壓表測10個LED燈的電壓，電壓表并聯(lián)在AB兩點間，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．如圖．
 
（3）滑動變阻器接左半段，滑片處于右端，滑動變阻器連入電路電阻最大．
電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.2A．
R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω．
P-=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（4）手電筒由2節(jié)干電池供電，實際電壓大于10個LED燈的額定電壓，實際功率大于額定功率．
故答案為：（1）并；（2）如圖；（3）右；0.2；12.5；0.5；（4）大于．

點評：LED燈工作時，直接把電能轉(zhuǎn)化為光能，轉(zhuǎn)化率很高，正逐步走入人們的生活．
以往測一個燈泡的電阻和功率，本題測10個LED燈并聯(lián)的電阻和功率，實質(zhì)是相同的，把10個LED燈看成一個整體．