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的元件符號(hào)．把一個(gè)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．電壓表與電流表示數(shù)關(guān)系如丙所示．

（1）LED燈是一種新型的高效節(jié)能光源，它的核心元件是發(fā)光二極管，二極管由下列哪種材料制成

B

．
A．金屬材料    B．半導(dǎo)體材料      C．超導(dǎo)材料
（2）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

單向

（填“單向”或“雙向”）導(dǎo)電性；
（3）移動(dòng)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．求該LED正常工作時(shí)消耗的電功率和此時(shí)變阻器R′接入電路的阻值分別是多少？

Answer 1

分析：（1）二極管是由硅和鍺等材料制作成，而硅和鍺是半導(dǎo)體材料．
（2）由電路圖可知LED燈與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，已知LED燈的額定電壓，根據(jù)圖象讀出此時(shí)對應(yīng)的電流，即為電路中的電流；根據(jù)P=UI求出正常工作時(shí)消耗的電功率；再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓求出變阻器兩端的電壓，最后利用歐姆定律求出變阻器接入電路的阻值．

解答：解：（1）二極管是由半導(dǎo)體做成的器件；
（2）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)光說明它具有單向?qū)щ娦裕?BR>（3）由圖象可知，LED正常發(fā)光時(shí)串聯(lián)電路的電流為I=20mA=0.02A；
LED正常工作時(shí)消耗的電功率P=UI=3V×0.02A=0.06W；
變阻器R′接入電路的阻值為R′=

U-UL

I

=

4.5V-3V

0.02A

=75Ω．
答：（1）B；（2）單向；（3）正常工作時(shí)消耗的電功率為0.06W；變阻器接入電路的阻值為75Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二極管的材料和單向?qū)щ娦�、串�?lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律和電功率的計(jì)算，注重考查了學(xué)生的讀圖能力及相關(guān)的計(jì)算．