Question

有一種新型節能燈-LED燈，使用這種燈比舊燈泡節能90%，且發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燈發出光的顏色
1.8	20	紅
2.4	20	黃
3.2	20	藍

（1）根據表中數據，求出當LED燈發出紅光時，100s消耗的電能是多少？
（2）把一個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，毫安表（量程更小的電流表）的讀數為20mA，請你通過計算說明此時LED燈發出什么顏色的光？

Answer 1

【答案】分析：（1）由表中信息可知，LED燈發出紅光時的電壓和電流，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，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出R兩端電壓，再根據串聯電路的電壓特點求出LED燈兩端的電壓，由表可知發出什么顏色的光．
解答：解：（1）由表中數據可知LED燈發紅光時U₁=1.8 V，I₁=20mA=0.02A，
W=U₁I₁t=1.8V×0.02A×100s=3.6J；
（2）R與LED燈串聯，R兩端電壓為：
U_R=IR=0.02A×90Ω=1.8V，
則燈兩端電壓為
U_L=U_總-U_R=5V-1.8V=3.2V，
由表中數據可知，當LED燈兩端電壓為3.2 V時發出的是藍光
答：（1）LED燈發出紅光時100s消耗的電能為3.6J；
（2）此時LED燈發出藍顏色的光．
點評：本題考查了電功和電壓的計算，關鍵是串聯電路的特點和公式的靈活運用，以及能從表格中得出有用信息的能力．