Question

【题目】阅读短文，并回答问题。

第四代电光源-----LED光源

如题1图是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。题2图是LED的元件符号。

由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态。利用题3图所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个正常发光时电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，画出-图象，如4图所示。

(1)LED灯主要由________(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯低。

(2)如3图所示，闭合开关，二极管发光，电流表与电压表均有示数，此时若将滑片P慢慢向右移动时，下列说法正确的是（_____________）

A.电流表示数变小，电压表示数变大，二极管变暗

B.电流表示数变大，电压表示数变大，二极管变亮

C.电流表示数变小，电压表示数变小，二极管变暗

D.电流表示数变大，电压表示数变小，二极管变亮

(3)在3图中，闭合开关S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开开关S，将二极管的正负极接线柱对调后再闭合开关S，LED________（选填“能”或“不能”）发光；此时电流表的示数为________A，电压表的示数为__________V。

(4)由4图可知，二极管正常发光时的电阻是__________Ω。

Answer 1

【答案】半导体 C 不能 0 4.5 150

【解析】

(1)[1]由材料可知：二极管是由半导体做成的器件，发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点；

(2)[2]由图可知二极管和滑动变阻器串联，电压表测量二极管两端电压，滑片P慢慢向右移动，滑动变阻器电阻阻值逐渐变大，电路中电流变小，二极管亮度变暗，根据U=IR可知电流变小，所以电压变小，故选C；

(3)[3][4[5]]闭合开关S，LED发光，断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED由于具有单向导电性，所以电路处于开路状态，LED 不能发光，此时电压表示数为电源电压4.5 V，电流表的示数为0；

(4)[6]由4图可知，二极管两端电压为3V时，电路中电流

I=20mA=0.02A

因此正常发光时的电阻是

150Ω