Question

【題目】有一種新型節(jié)能燈﹣LED燈，使用這種燈比舊燈泡節(jié)能90%，且發(fā)出光的顏色會隨電壓的變化而變化（見下表）．

LED燈兩端電壓（V）	通過LED燈電流（mA）	LED燈發(fā)出光的顏色
1.8	20	紅
2.4	20	黃
3.2	20	藍(lán)

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求出當(dāng)LED燈發(fā)出紅光時(shí)，100s消耗的電能是多少？
（2）把一個(gè)LED燈接入如右上圖所示的電路中，已知電源電壓為5V且保持不變，電阻R為90Ω．閉合開關(guān)，毫安表（量程更小的電流表）的讀數(shù)為20mA，請你通過計(jì)算說明此時(shí)LED燈發(fā)出什么顏色的光？

Answer 1

【答案】
（1）

解：由表中數(shù)據(jù)可知LED燈發(fā)紅光時(shí)U1=1.8 V，I1=20mA=0.02A，

W=U1I1t=1.8V×0.02A×100s=3.6J

答：LED燈發(fā)出紅光時(shí)100s消耗的電能為3.6J；

（2）

解：R與LED燈串聯(lián)，R兩端電壓為：

UR=IR=0.02A×90Ω=1.8V，

則燈兩端電壓為UL=U總﹣UR=5V﹣1.8V=3.2V，

由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)LED燈兩端電壓為3.2 V時(shí)發(fā)出的是藍(lán)光

答：此時(shí)LED燈發(fā)出藍(lán)顏色的光．

【解析】（1）由表中信息可知，LED燈發(fā)出紅光時(shí)的電壓和電流，利用W=UIt求出100s消耗的電能；（2）由電路圖可知，LED燈和電阻R串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R兩端電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出LED燈兩端的電壓，由表可知發(fā)出什么顏色的光．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功的計(jì)算的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正確解答此題．