Question

用發(fā)光二極管制成的LED燈具有發(fā)光效率高、使用壽命長等優(yōu)點，在生產(chǎn)與生活中得到廣泛應(yīng)用，圖甲中手電筒的發(fā)光元件就是LED燈，圖乙是一個定值電阻R和手電筒中一個LED燈的電流與其兩端電壓關(guān)系的圖象．

（1）觀察圖象可知，通過R的電流與R兩端的電壓成

 

，R的阻值為

 

Ω．
（2）當把LED燈與R串聯(lián)按圖丙接入電路時，R的電功率為0.08W．求此時R中的電流和電路的總功率．

Answer 1

分析：（1）由圖象可見，電流隨著電壓的升高而增大；任選一組電壓和電流值，根據(jù)R=

U

I

就可以計算出R的阻值；
（2）根據(jù)電阻R的電功率，利用P=I²R，公式變形求出電路中的電流，根據(jù)這個電流值找出圖象上對應(yīng)的LED燈的電壓值，求出LED燈消耗的功率，電路的總功率等于電阻R的電功率和LED電功率的和．

解答：解：（1）①觀察圖象可知，電壓成倍增長，電流也成倍增長，因此通過R的電流與R兩端的電壓成正比；
②由圖象，當電流I=0.04A時，R兩端電壓U=2V，
∴電阻R=

U

I

=

2V

0.04A

=50Ω
答：通過R的電流與R兩端的電壓成正比，R的阻值為50Ω．
（2）當電阻R的電功率P₁=0.08W時，R=50Ω，
∴通過電阻R的電流I=

P1 R

=

0.08W 50Ω

=0.04A
此時LED燈對應(yīng)的電壓值U₂=4V，LED燈的功率為
P₂=U₂I=4V×0.04A=0.16W
∴此時電路的總功率P_總=P₁+P₂=0.08W+0.16W=0.24W
答：此時R中的電流為0.04A，電路的總功率為0.24W．

點評：本題重點考查學生對圖象的分析能力，能從圖象提供的數(shù)據(jù)對實驗進行分析，總結(jié)實驗結(jié)論，是一道綜合性比較強的題目．