Question

19．用發(fā)光二極管制成的LED燈具有發(fā)光效率高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)與生活中得到廣泛應(yīng)用．某同學(xué)找到一個(gè)LED燈泡，研究它的特性，測得它兩端電壓U和通過的電流I，數(shù)據(jù)如表：

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
U/V	0.00	…	…	…	2.60	2.72	2.80	2.92	3.00	3.17	3.30	3.50
I/mA	0.00	…	…	…	1.29	5.77	8.71	19.05	27.30	38.86	50.63	68.00

①實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：
A．電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表（量程0-100mA，內(nèi)阻約50Ω）
C．電壓表（量程0-6V，內(nèi)阻約50kΩ）
D．電壓表（量程0-15V，內(nèi)阻約60kΩ）
E．電源（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)）
F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-10Ω，允許最大電流3A）
G．開關(guān)，導(dǎo)線
該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表選用的是C，電流表選用的是B（填選項(xiàng)字母）；
②請?jiān)谌鐖D中以筆劃線代替導(dǎo)線，按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整；
③開關(guān)S閉合之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于A（選填“A端”、“B端”或“AB正中間”）．
④若該LED燈泡的額定電壓為3V，則此LED燈泡的額定功率為8.19×10^-2W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得它兩端電壓U和通過它電流I的數(shù)據(jù)的范圍可以選擇電壓表和電流表；
（2）描繪該二極管的伏安特性曲線，電壓、電流要從0測起，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)該采用分壓式，從表格中數(shù)據(jù)看，二極管的電阻更接近電流表的內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)該用外接法，然后將圖中實(shí)物圖補(bǔ)充完整；
（3）開關(guān)S閉合之前要使燈上的電壓最��；
（4）從表格讀出二極管3V時(shí)的電流然后根據(jù)P=UI求功率．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得它兩端電壓U和通過它電流I的數(shù)據(jù)的范圍可知：電壓變化的最大值為3.5V，所以電壓表選C；
電流表變化的最大值為68mA，所以電流表選B；
（2）本實(shí)驗(yàn)描繪二極管的伏安特性曲線，要求電壓、電流要從0開始，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式．從表格中數(shù)據(jù)看，二極管的電阻更接近電流表的內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)該用外接法，實(shí)物連接如下圖：

（3）開關(guān)閉合之前，應(yīng)使變阻器輸出電壓最小，故滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于A端．
（4）由表格知電壓為3V時(shí)電流為27.30mA，則此LED燈泡的額定功率 P=UI=3×27.30×10^-3=8.19×10^-2W
故答案為：
（1）C，B；
（2）如圖．
（3）A．
（4）8.19×10^-2W．

點(diǎn)評 解決本題關(guān)鍵如何選擇兩個(gè)電表的量程，確定滑動(dòng)變阻器的分壓限流接法，要明確待測電路的電壓和電流要從零開始連續(xù)變化，變阻器必須運(yùn)用分壓接法．