Question

發(fā)光二極管（LED）具有高亮度、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，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(guān)S，LED發(fā)光；斷開S，改變電源的正負(fù)極后閉合S，LED卻不發(fā)光，可見，LED具有

 

（填“單向”或“雙向”）導(dǎo)電性；
（2）移動滑片P，測得電流表與電壓表的示數(shù)變化關(guān)系如圖丙所示．當(dāng)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

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(dǎo)體，以及導(dǎo)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(jié)合串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出．

解答：解：（1）閉合開關(guān)S，LED發(fā)光，電路中有電流，LED是導(dǎo)體能導(dǎo)電；改變電源的正負(fù)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(dǎo)電，由此判定LED具有單向?qū)щ娦�，故答案為：單向�?BR>（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(lián)，∴U′=U-U_LED=4.5V-3V=1.5V，R′=

U′

I′

=

U′

ILED

=

1.5V

0.02A

=75Ω，
答：變阻器R′接入電路的阻值為：75Ω．

點(diǎn)評：此題主要考查了如何判斷LED具有單向?qū)щ娦�；以及根�?jù)題意選擇合適的計算電功率的計算公式和電阻的求法．