题目内容
（2011?枣庄）发光二极管是一种发展前景非常好的高亮度节能照明灯具，并在2010年上海世博会上得到了大量的使用．学校电子制作兴趣小组用“2.5V，10mA”的发光二极管制作一个可以调节亮度的手电筒，电源电压是4.5V，电路如图所示：（1）发光二极管正常发光时消耗的电功率是多少？此时，变阻器连入电路的阻值是多少？
（2）实验发现，3只发光二极管正常发光的亮度与1只“2.5V，0.3A”的小灯泡正常发光时的亮度相当，试计算在正常发光的情况下，小灯泡和发光二极管亮度相当时，小灯泡的电功率是发光二极管电功率的几倍？
分析：（1）根据发光二极管的铭牌可知额定电流和额定电压，根据P=UI求出正常发光时消耗的电功率；再根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，最后利用欧姆定律求出变阻器连入电路的阻值．
（2）根据P=UI求出小灯泡的电功率，然后求出与3只发光二极管正常发光电功率比值即可．
（2）根据P=UI求出小灯泡的电功率，然后求出与3只发光二极管正常发光电功率比值即可．
解答：解：（1）正常发光时消耗的电功率为PLED=ULEDI=2.5V×0.01A=0.025W，
变阻器两端的电压为U′=U-ULED=4.5V-2.5V=2V，
变阻器接入电路的电阻R=
=
=200Ω；
（2）小灯泡的电功率为P灯=U灯I灯=2.5V×0.3A=0.75W，
3只发光二极管正常发光电功率为P总=3PLED=3×0.025W=0.075W
所以
=
=10，
即小灯泡的电功率是发光二极管电功率的10倍．
答：（1）发光二极管正常发光时消耗的电功率为0.025W，变阻器连入电路的阻值为200Ω；
（2）小灯泡的电功率是发光二极管电功率的10倍．
变阻器两端的电压为U′=U-ULED=4.5V-2.5V=2V，
变阻器接入电路的电阻R=
| U′ |
| I |
| 2V |
| 0.01A |
（2）小灯泡的电功率为P灯=U灯I灯=2.5V×0.3A=0.75W，
3只发光二极管正常发光电功率为P总=3PLED=3×0.025W=0.075W
所以
| P灯 |
| P总 |
| 0.75W |
| 0.075W |
即小灯泡的电功率是发光二极管电功率的10倍．
答：（1）发光二极管正常发光时消耗的电功率为0.025W，变阻器连入电路的阻值为200Ω；
（2）小灯泡的电功率是发光二极管电功率的10倍．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是公式及规律的灵活运用．
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