Question

王强同学观察到现在的手电筒大都由原来的一个小灯泡换成了多颗发光二极管，他通过使用发现这种手电筒非常明亮而且还非常省电．他很好奇，于是就到电子器材商店买了两颗这种发光二极管准备用实验测出它的额定功率．从包装盒上，他了解到这种发光二极管的额定电压是3V，正常发光时电阻约为80Ω左右．当他选好器材（电源是电压为6V的蓄电池，滑动变阻器上标有“20Ω、1A”字样）并将实验电路连成如图甲所示的情况后：
（1）请你用笔画线当导线，替他把电路连接完整（要求选择合适的量程，导线不交叉）
（2）实验前，老师建议王强同学先使用电压表的大量程．王强将电路连好并检查无误后，再将滑动变阻器调到阻值最大的位置，即图中的______端，这时，他闭合开关后发现发光二极管非常明亮且还冒烟，接着就被烧坏了．产生这种现象的原因是______．
（3）当王强找到原因换上合适的器材后，按照正确的操作规则将电压表的示数调到______V，这时他观察到电流表示数如图乙所示．则这时通过发光二极管的电流是______A，发光二极管的额定功率是______W．
（4）在这个实验中，滑动变阻器所起的作用是：①______；②______．

Answer

（1）根据发光二极管的额定电压确定电压表的量程，且与二极管并联；根据欧姆定律求出额定电流的大约值确定电流表的量程，且与二极管串联．
（2）由电路图可知滑动变阻器接入电路最大阻值的位置，根据发光二极管被烧坏了说明电路中的电流过大．
（3）额定电压下发光二极管正常工作，根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据P=UI求出光二极管的额定功率．
（4）滑动变阻器的一个作用是保护电路，另一作用是调节滑动变阻器滑片位置，改变电路总电阻，电路电流改变，从而改变二极管两端的电压．
【解析】
（1）发光二极管的额定电压为3V，所以电压表的量程为0～3V，且与发光二极管并联；发光二极管的额定电流约为=0.0375A，故电流表的量程为0～0.6A，且与发光二极管串联，如下图所示：

（2）由图可知，滑动变阻器滑片位于A端时接入电路的电阻最大；
发光二极管被烧坏了说明电路中的电流过大，即滑动变阻器的最大阻值太小造成的．
（3）按照正确的操作规则将电压表的示数调到3V；
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.04A，
发光二极管的额定功率P=UI=3V×0.04A=0.12W．
（4）滑动变阻器的作用是：①保护电路；②调节发光二极管两端电压．
故答案为：（1）如图所示；（2）A；滑动变阻器的最大阻值太小，使发光二极管两端电压过高；
（3）3；0.04； 0.12；（4）①保护电路；②调节发光二极管两端电压．