Question

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(huì)隨電壓的變化而變化（見下表）．

LED燈兩端電壓（V）	通過(guò)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(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明此時(shí)LED燈發(fā)出什么顏色的光？

Answer 1

【答案】分析：（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(cè)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．
解答：解：（1）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；
（2）R與LED燈串聯(lián)，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(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：（1）LED燈發(fā)出紅光時(shí)100s消耗的電能為3.6J；
（2）此時(shí)LED燈發(fā)出藍(lán)顏色的光．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功和電壓的計(jì)算，關(guān)鍵是串聯(lián)電路的特點(diǎn)和公式的靈活運(yùn)用，以及能從表格中得出有用信息的能力．