Question

5．标有“2V   0.1W”字样的LED灯正常发光时的电流为0.05A，电源电压为6V，为使LED灯正常发光，需串联一只80Ω的电阻，与普通的小灯泡相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电阻，则该LED灯与1W的小灯泡亮度相当．

Answer 1

分析 （1）LED灯正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出正常发光时的电流；
（2）根据串联电路电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值；
（3）消耗的电能之差与小灯泡消耗的电能之比就是节约的百分比，据此进行解答．

解答 解：（1）由P=UI可得，LED灯正常发光时的电流：
I_LED=$\frac{{U}_{LED}}{{P}_{LED}}$=$\frac{0.1W}{2V}$=0.05A；
（2）电源的电压U=6V时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，串联电阻两端的电压：
U_R=U-U_LED=6V-2V=4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串联电阻的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{U}{{I}_{LED}}$=$\frac{4V}{0.05A}$=80Ω；
（3）设两种灯泡正常发光的时间为t，
由P=$\frac{W}{t}$可得，LED消耗的电能为W_LED=P_LEDt=0.1W×t，小灯泡消耗的电能为W_L=P_Lt，
因在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约90%的电能，
所以，$\frac{{P}_{L}t-0.1W×t}{{P}_{L}×t}$=90%，
解得：P_L=1W．
故答案为：0.05；80；1．

点评 本题考查了电功率公式和电功公式、串联电路图特点、欧姆定律的灵活应用，关键是明白“LED灯可以节约90%电能”的含义．