Question

發(fā)光二極管（LED）具有高亮度、低能耗等優(yōu)點，將在我市推廣使用．如圖甲所示是LED的實物圖和元件符號．把一個額定電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路，如圖乙所示．

（1）閉合開關S，LED發(fā)光；斷開S，改變電源的正負極后閉合S，LED卻不發(fā)光，可見，LED具有

單向

（填“單向”或“雙向”）導電性；
（2）移動滑片P，測得電流表與電壓表的示數(shù)變化關系如圖丙所示．當該LED正常工作時，消耗的電功率多大？此時變阻器R'接入電路的阻值多大？

Answer 1

分析：（1）由LED是否發(fā)光，來判斷電路中是否有電流，并由此判定LED是否是導體，以及導電的單向、雙向問題．
（2）由圖丙所示I-U圖象找出LED額定電壓對應的電流，然后由電功率公式P=UI求出LED消耗的電功率；由圖乙所示電路可知，LED與滑動變阻器串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點求出變阻器兩端電壓，然后由歐姆定律求出變阻器接入電路的阻值．．

解答：解：（1）閉合開關S，LED發(fā)光，電路中有電流，LED是導體能導電；改變電源的正負極后閉合S，LED卻不發(fā)光，電路中無電流，此時LED是絕緣體不導電，由此判定LED具有單向?qū)щ娦裕?br />（2）由圖丙所示I-U圖象可知，LED額定電壓U=3V對應的電流I=20mA=0.02A，
LED正常工作時消耗的電功率P=UI=3V×0.02A=0.06W．
此時滑動變阻器兩端電壓：U_R=U-U_LED=4.5V-3V=1.5V，
∵I=

U

R

，
∴滑動變阻器接入電路的阻值：
R=

UR

I

=

1.5V

0.02A

=75Ω；
答：（1）LED具有單向?qū)щ娦裕?br />（2）LED正常工作時，消耗的電功率為0.06W，此時變阻器接入電路的阻值為75Ω．

點評：本題考查了LED具有單向?qū)щ娦�、求LED的電功率、滑動變阻器阻值問題，注重考查了學生的讀圖能力及相關的計算．