Question

9．LED燈發(fā)光的顏色與兩端的電壓之間的關(guān)系如表所示．小美用一個(gè)150Ω的電阻與LED燈串聯(lián)，接在電壓為6V的電源上，成功的讓LED燈發(fā)出了藍(lán)光，如圖所示．

燈兩端電壓V	2	2.4	3
發(fā)光的顏色	紅	綠	藍(lán)

問：（1）定值電阻R₁兩端的電壓是多少？
（2）通過定值電阻R₁的電流是多少？
（3）LED燈的實(shí)際功率是多少？
（4）LED燈工作1小時(shí)，消耗的電能是多少？
（5）小美通過電阻與LED燈串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了LED燈發(fā)藍(lán)光．請你在不使用電阻的情況下，設(shè)計(jì)一個(gè)讓LED燈發(fā)出藍(lán)光的方法．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)分析解答；
（2）由歐姆定律解答；
（3）由P=UI可求；
（4）由W=Pt可求；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)分析解答．

解答 解：（1）已知電源電壓，U=6V，由圖表可知，讓LED燈發(fā)出了藍(lán)光時(shí)，U_LED=3V，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)：U=U₁+U_LED，
定值電阻R₁兩端的電壓：U₁=U-U_LED=6V-3V=3V；
（2）由歐姆定律可得，
定值電阻R₁的電流：I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{150Ω}$=0.02A；
（3）LED燈發(fā)出了藍(lán)光時(shí)，串聯(lián)電路的電流相等，I₁=I_LED=0.02A，
LED燈發(fā)出了藍(lán)光實(shí)際功率：P_LED=U_LEDI_LED=3V×0.02A=0.06W；
（4）LED燈工作1小時(shí)，消耗的電能：
W=P_LEDt=0.06W×1×3600s=216J；
（5）LED燈發(fā)出藍(lán)光的電壓為3V；電源電壓為6V，根據(jù)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，可以用兩個(gè)LED燈串聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)了LED燈發(fā)藍(lán)光．
答：（1）定值電阻R₁兩端的電壓是3V；（2）通過定值電阻R₁的電流是0.02A；（3）LED燈的實(shí)際功率是0.06W；（4）LED燈工作1小時(shí)，消耗的電能是216J；（5）可以用兩個(gè)LED燈串聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)了LED燈發(fā)藍(lán)光．

點(diǎn)評 本題主要考查歐姆定律、串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及功率和功的計(jì)算，是一道綜合題．