發(fā)光二極管是一種發(fā)展前景非常好的高亮度節(jié)能照明燈具，并在2010年上海世博會(huì)上得到了大量的使用．學(xué)校電子制作興趣小組用“2.5V，10mA”的發(fā)光二極管制作一個(gè)可以調(diào)節(jié)亮度的手電筒，電源電壓是4.5V，電路如圖所示：
（1）發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)消耗的電功率是多少？此時(shí)，變阻器連入電路的阻值是多少？
（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，3只發(fā)光二極管正常發(fā)光的亮度與1只“2.5V，0.3A”的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的亮度相當(dāng)，試計(jì)算在正常發(fā)光的情況下，小燈泡和發(fā)光二極管亮度相當(dāng)時(shí)，小燈泡的電功率是發(fā)光二極管電功率的幾倍？

【答案】分析：（1）根據(jù)發(fā)光二極管的銘牌可知額定電流和額定電壓，根據(jù)P=UI求出正常發(fā)光時(shí)消耗的電功率；再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓，最后利用歐姆定律求出變阻器連入電路的阻值．
（2）根據(jù)P=UI求出小燈泡的電功率，然后求出與3只發(fā)光二極管正常發(fā)光電功率比值即可．
解答：解：（1）正常發(fā)光時(shí)消耗的電功率為PLED=ULEDI=2.5V×0.01A=0.025W，
變阻器兩端的電壓為U′=U-ULED=4.5V-2.5V=2V，
變阻器接入電路的電阻R===200Ω；
（2）小燈泡的電功率為P燈=U燈I燈=2.5V×0.3A=0.75W，
3只發(fā)光二極管正常發(fā)光電功率為P總=3PLED=3×0.025W=0.075W
所以==10，
即小燈泡的電功率是發(fā)光二極管電功率的10倍．
答：（1）發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)消耗的電功率為0.025W，變阻器連入電路的阻值為200Ω；
（2）小燈泡的電功率是發(fā)光二極管電功率的10倍．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及規(guī)律的靈活運(yùn)用．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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（1）若電源電壓為3V，為使發(fā)光二極管正常發(fā)光，R應(yīng)取何值？
（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，4只高亮發(fā)光二極管與1只“2.5V  0.3A”的小燈泡都正常發(fā)光時(shí)亮度相當(dāng)，試計(jì)算它們亮度相當(dāng)且正常發(fā)光時(shí)的功率及比值．

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發(fā)光二極管是一種發(fā)展前景非常好的節(jié)能燈具，它將取代白熾燈而成為主流照明燈具．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，4只“2.5V  10mA”的高亮發(fā)光二極管和1只“2.5V  0.3A”的白熾燈在正常工作時(shí)光照強(qiáng)度相同．
（1）請(qǐng)計(jì)算在正常發(fā)光的情況下高亮發(fā)光二極管和白熾燈光照強(qiáng)度相同時(shí)的功率之比；
（2）你認(rèn)為在功率相同的情況下，發(fā)光二極管比白熾燈亮得多的原因是什么？

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（2011?棗莊）發(fā)光二極管是一種發(fā)展前景非常好的高亮度節(jié)能照明燈具，并在2010年上海世博會(huì)上得到了大量的使用．學(xué)校電子制作興趣小組用“2.5V，10mA”的發(fā)光二極管制作一個(gè)可以調(diào)節(jié)亮度的手電筒，電源電壓是4.5V，電路如圖所示：
（1）發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)消耗的電功率是多少？此時(shí)，變阻器連入電路的阻值是多少？
（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，3只發(fā)光二極管正常發(fā)光的亮度與1只“2.5V，0.3A”的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的亮度相當(dāng)，試計(jì)算在正常發(fā)光的情況下，小燈泡和發(fā)光二極管亮度相當(dāng)時(shí)，小燈泡的電功率是發(fā)光二極管電功率的幾倍？

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（1）若電源電壓為3V，為使發(fā)光二極管正常發(fā)光，電阻R0的阻值應(yīng)為多少？
（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，4只“2.5V  10mA”的高亮度發(fā)光二極管與1只“2.5V  0.3A”的小燈泡正常發(fā)光時(shí)亮度相同，照明時(shí)若用4只高亮度發(fā)光二極管取代“2.5V  0.3A”的小燈泡，正常發(fā)光1h可節(jié)約多少電能？

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（1）請(qǐng)計(jì)算在正常發(fā)光的情況下高亮發(fā)光二極管和白熾燈光照強(qiáng)度相同時(shí)的功率之比；
（2）你認(rèn)為在功率相同的情況下，發(fā)光二極管比白熾燈亮得多的原因是什么？

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