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2.5V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？
（3）該LED正常工作100h消耗的多少電能？

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3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．
（3）已知LED電功率，工作時間，由電功公式可以求出LED正常工作100h消耗的電能．

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．
（2）由圖3所示I-U圖象可知，LED額定電壓U=2.5V對應的電流I=5mA=0.005A，
LED正常工作時消耗的電功率P=UI=2.5V×0.005=0.0125W．
（3）∵P=

W

t

，
∴LED正常工作100h消耗的電能：
W=Pt=0.0125W×100h=1.25J．
答：（1）LED具有單向導電性．
（2）當該LED正常工作時，消耗的電功率是0.0125W．
（3）該LED正常工作100h消耗的電能是1.25J．

點評：本題考查了LED具有單向導電性、求LED的電功率、消耗的電能等問題，注重考查了學生的讀圖能力及相關的計算．