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 ______（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變化關系如圖丙所示．當該LED正常工作時，消耗的電功率和此時變阻器R′接入電路的阻值分別是多少？（要寫出必要的公式和過程）

Answer 1

【答案】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）LED正常工作，它兩端的電壓為額定電壓，求消耗的功率可利用公式P=UI求出，求R′的阻值，可結合串聯電路的特點和歐姆定律求出．
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具有單向導電性，故答案為：單向．
（2）由于LED正常工作，所以U_LED=3V，由圖象可知，通過LED的電流為I_LED=20MA=0.02A，
P_LED=U_LEDI_LED=3V×0.02A=0.06W，故LED正常工作時消耗的電功率為：0.06W．
∵LED和R′是串聯，∴U′=U-U_LED=4.5V-3V=1.5V，R′====75Ω，
答：變阻器R′接入電路的阻值為：75Ω．
點評：此題主要考查了如何判斷LED具有單向導電性；以及根據題意選擇合適的計算電功率的計算公式和電阻的求法．