【題目】LED(發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱LED)是人類繼愛(ài)迪生發(fā)明白熾燈之后最偉大的發(fā)明之一,它是一種新型節(jié)能、環(huán)保的光源產(chǎn)品。如圖甲是一種常見(jiàn)的LED手電筒,發(fā)光元件由5個(gè)發(fā)光二極管并聯(lián)組成,每個(gè)發(fā)光二極管的額定電流為30mA,它的能量是由可反復(fù)充電使用的電池提供,且LED 燈發(fā)光的顏色會(huì)隨電壓的變化而變化,如圖丙表格所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)這種LED手電筒正常工作時(shí)的總電流為多少?

(2)圖乙是一個(gè)LED與50Ω的定值電阻R串聯(lián),已知電源電壓為4.2V保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S,毫安表(為讀數(shù)更精確的電流表)的讀數(shù)為20mA,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明此時(shí)LED燈發(fā)出什么顏色的光?

(3)若圖乙中,閉合開(kāi)關(guān)S,R的實(shí)際功率為0.08W,求此時(shí)LED燈通電10min消耗的電能是多少焦耳?

【答案】(1)0.15A;(2)藍(lán)顏色的光;(3)52.8J

【解析】

試題分析:(1)因5個(gè)發(fā)光二極管并聯(lián),且并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,LED手電筒正常工作時(shí)的總電流:I=30mA×5=150mA=0.15A;

(2)一個(gè)LED與50Ω的定值電阻R串聯(lián),定值電阻R兩端的電壓:UR=IR=20×103A×50Ω=1V,

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,LED燈兩端的電壓:ULED=U﹣UR=4.2V﹣1V=3.2V,

由表格數(shù)據(jù)可知,此時(shí)LED燈發(fā)出藍(lán)顏色的光;

(3)當(dāng)電阻R的電功率為0.08W時(shí),由P=I2R可得,電路中的電流:I′=0.04A,

電阻R兩端的電壓:UR′=I′R=0.04A×50Ω=2V,LED燈兩端的電壓:ULED′=UUR′=4.2V2V=2.2V,

LED燈通電10min消耗的電能:W=ULED′I′t=2.2V×0.04A×10×60s=52.8J

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式 進(jìn)行測(cè)量的.所用的測(cè)量工具是 。

(2)實(shí)驗(yàn)中為了方便計(jì)時(shí),應(yīng)使斜面坡度較 (填“陡”或“緩”)些.

(3)請(qǐng)根據(jù)圖中所給信息回答: SBC cm,tBC s,vBC m/s.

(4)實(shí)驗(yàn)前須學(xué)會(huì)熟練使用電子表,若小車過(guò)了A點(diǎn)后才開(kāi)始計(jì)時(shí),則會(huì)導(dǎo)致所測(cè)AC段的平均速度vAC (填“大”或“小”)。

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(2)若軸的轉(zhuǎn)速不變,則當(dāng)硬紙片放在____齒輪上時(shí),齒輪發(fā)聲的音調(diào)最低。

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