题目内容
发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用．如图甲所示是LED的元件符号．把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示．电压表与电流表示数关系如丙所示．
（1）LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管，二极管由下列哪种材料制成
A．金属材料 B．半导体材料 C．超导材料
（2）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有
（3）移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示．求该LED正常工作时消耗的电功率和此时变阻器R′接入电路的阻值分别是多少？
（1）LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管，二极管由下列哪种材料制成
B
B
．A．金属材料 B．半导体材料 C．超导材料
（2）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有
单向
单向
（填“单向”或“双向”）导电性；（3）移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示．求该LED正常工作时消耗的电功率和此时变阻器R′接入电路的阻值分别是多少？
分析：（1）二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料．
（2）由电路图可知LED灯与滑动变阻器串联，已知LED灯的额定电压，根据图象读出此时对应的电流，即为电路中的电流；根据P=UI求出正常工作时消耗的电功率；再根据串联电路的电压求出变阻器两端的电压，最后利用欧姆定律求出变阻器接入电路的阻值．
（2）由电路图可知LED灯与滑动变阻器串联，已知LED灯的额定电压，根据图象读出此时对应的电流，即为电路中的电流；根据P=UI求出正常工作时消耗的电功率；再根据串联电路的电压求出变阻器两端的电压，最后利用欧姆定律求出变阻器接入电路的阻值．
解答：解：（1）二极管是由半导体做成的器件；
（2）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光说明它具有单向导电性．
（3）由图象可知，LED正常发光时串联电路的电流为I=20mA=0.02A；
LED正常工作时消耗的电功率P=UI=3V×0.02A=0.06W；
变阻器R′接入电路的阻值为R′=
=
=75Ω．
答：（1）B；（2）单向；（3）正常工作时消耗的电功率为0.06W；变阻器接入电路的阻值为75Ω．
（2）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光说明它具有单向导电性．
（3）由图象可知，LED正常发光时串联电路的电流为I=20mA=0.02A；
LED正常工作时消耗的电功率P=UI=3V×0.02A=0.06W；
变阻器R′接入电路的阻值为R′=
| U-UL |
| I |
| 4.5V-3V |
| 0.02A |
答：（1）B；（2）单向；（3）正常工作时消耗的电功率为0.06W；变阻器接入电路的阻值为75Ω．
点评：本题考查了二极管的材料和单向导电性、串联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算，注重考查了学生的读图能力及相关的计算．
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