Question

【題目】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】
（1）

解：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

答：LED燈發出紅光時100s消耗的電能為3.6J；

（2）

解：R與LED燈串聯，R兩端電壓為：

UR=IR=0.02A×90Ω=1.8V，

則燈兩端電壓為UL=U總﹣UR=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：此時LED燈發出藍顏色的光．

【解析】（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．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電功的計算的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正確解答此題．