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小明發現他家的電源插排上有多個指示燈？如圖4甲所示。小明將電源插排拆開啟發現，每個指示燈實際上是一個發光二極管，每個發光二極管和一個定值電阻串聯后接在220V的電源上。

他通過查閱資料得知，發光二極管的站構與普通二極管相似，由一個PN結構成，具有單向導電性。當在發光二極管上加正向電壓時，發光二極管導通并發光；當加反向電壓時，發光二極管截止(電阻可視為無窮大)且不發光。如果將發光二極管D和電阻R接在如圖14乙所示的正弦交流電路中，只有在交流電壓正半周期時，發光二極管導通，在負半周期時不導通。并可以證明：若用UD表示發光二極管導通時其兩端的電壓，當所加的交流電壓為U時，電阻R上的電壓為，實際上交流電壓值是變化的，其瞬時可達到的最大值約為     。    

查表可知發光二極管正常發光時其兩端的電壓約為2V，通過它的電流約為l0mA，

計算時忽略發光二極管發光過程中消耗功率的變化。

(1)為了保證發光二極管的安全叩需要串聯一個多大阻值的定值電阻?

（2）此時發光二極管和定值電阻消耗的總功率為多大?

(3)如果我國有一億個家庭每天使用帶有一個發光二極管指示燈的插排？每天工作24小時，那么我國每年(按365天計算)要損耗多少度電?

(4)根據此現象警示我們平時要如何節約用電?

練習冊系列答案
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科目：初中物理 來源： 題型：

小明發現他家的電源插排上有多個指示燈，如圖 甲所示．小明將電源插排拆開后發現，每個指示燈實際上是一個發光二極管，每個發光二極管和一個定值電阻串聯后接在220V的電源上．他通過查閱資料得知，發光二極管的結構與普通二極管相似，由一個PN結構成，具有單向導電性．當在發光二極管上加正向電壓時，發光二極管導通并發光；當加反向電壓時，發光二極管截止（電阻可視為無窮大）且不發光．如果將發光二極管D和電阻R接在如圖乙所示的正弦交流電路中，只有在交流電壓正半周期時，發光二極管導通，在負半周期時不導通．并可以證明：若用UD表示發光二極管導通時其兩端的電壓，當所加的交流電壓為U時，電阻R上的電壓為UR=
2
π
U-UD≈0.45U-UD，實際上交流電壓值是變化的，其瞬時可達到的最大值約為
2
U，查表可知發光二極管正常發光時其兩端的電壓約為2V，通過它的電流約為l0mA，計算時忽略發光二極管發光過程中消耗功率的變化．

（1）為了保證發光二極管的安全，需要串聯一個多大阻值的定值電阻？
（2）此時發光二極管和定值電阻消耗的總功率為多大？
（3）如果我國有一億個家庭每天使用帶有一個發光二極管指示燈的插排，每天工作24小時，那么我國每年（按365天計算）要損耗多少度電？
（4）根據此現象警示我們平時要如何節約用電？

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

小明發現他家的電源插排上有多個指示燈，如圖 甲所示．小明將電源插排拆開后發現，每個指示燈實際上是一個發光二極管，每個發光二極管和一個定值電阻串聯后接在220V的電源上．　　　他通過查閱資料得知，發光二極管的結構與普通二極管相似，由一個PN結構成，具有單向導電性．當在發光二極管上加正向電壓時，發光二極管導通并發光；當加反向電壓時，發光二極管截止（電阻可視為無窮大）且不發光．如果將發光二極管D和電阻R接在如圖乙所示的正弦交流電路中，只有在交流電壓正半周期時，發光二極管導通，在負半周期時不導通．并可以證明：若用UD表示發光二極管導通時其兩端的電壓，當所加的交流電壓為 U 時，電阻 R上的電壓為UR=數學公式U-UD≈0.45U-UD，
實際上交流電壓值是變化的，其瞬時可達到的最大值約為數學公式U，查表可知發光二極管正常發光時其兩端的電壓約為2V，通過它的電流約為l0mA，
計算時忽略發光二極管發光過程中消耗功率的變化．


（1）為了保證發光二極管的安全，需要串聯一個多大阻值的定值電阻？
（2）此時發光二極管和定值電阻消耗的總功率為多大？
（3）如果我國有一億個家庭每天使用帶有一個發光二極管指示燈的插排，每天工作24小時，那么我國每年（按365天計算）要損耗多少度電？
（4）根據此現象警示我們平時要如何節約用電？

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科目：初中物理 來源：2010年第二十屆全國初中應用物理競賽初賽試卷（解析版） 題型：解答題

小明發現他家的電源插排上有多個指示燈，如圖 甲所示．小明將電源插排拆開后發現，每個指示燈實際上是一個發光二極管，每個發光二極管和一個定值電阻串聯后接在220V的電源上．      他通過查閱資料得知，發光二極管的結構與普通二極管相似，由一個PN結構成，具有單向導電性．當在發光二極管上加正向電壓時，發光二極管導通并發光；當加反向電壓時，發光二極管截止（電阻可視為無窮大）且不發光．如果將發光二極管D和電阻R接在如圖乙所示的正弦交流電路中，只有在交流電壓正半周期時，發光二極管導通，在負半周期時不導通．并可以證明：若用UD表示發光二極管導通時其兩端的電壓，當所加的交流電壓為 U 時，電阻 R上的電壓為UR=U-UD≈0.45U-UD，
實際上交流電壓值是變化的，其瞬時可達到的最大值約為U，查表可知發光二極管正常發光時其兩端的電壓約為2V，通過它的電流約為l0mA，
計算時忽略發光二極管發光過程中消耗功率的變化．


（1）為了保證發光二極管的安全，需要串聯一個多大阻值的定值電阻？
（2）此時發光二極管和定值電阻消耗的總功率為多大？
（3）如果我國有一億個家庭每天使用帶有一個發光二極管指示燈的插排，每天工作24小時，那么我國每年（按365天計算）要損耗多少度電？
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科目：初中物理 來源：2010年第二十屆全國初中應用物理競賽試卷（解析版） 題型：解答題

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實際上交流電壓值是變化的，其瞬時可達到的最大值約為U，查表可知發光二極管正常發光時其兩端的電壓約為2V，通過它的電流約為l0mA，
計算時忽略發光二極管發光過程中消耗功率的變化．


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（2）此時發光二極管和定值電阻消耗的總功率為多大？
（3）如果我國有一億個家庭每天使用帶有一個發光二極管指示燈的插排，每天工作24小時，那么我國每年（按365天計算）要損耗多少度電？
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