题目内容

1．生活中越来越广泛使用一种名叫LED灯的新型节能灯．使用LED灯比旧式灯泡节能90%，且发出光的颜色会随电压的变化而变化（见表）．
LED灯两端电压/V流过LED灯电流/mALED灯的颜色
1.820红
2.420黄
3.220蓝
（1）根据表中数据，当LED灯发出红光时，消耗的电功率是多少瓦？
（2）把一个LED灯接入如图中所示的电路中，已知电源电压为5V且保持不变，电阻R为90Ω．闭合开关后，毫安表（比安培表更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？
（3）有一座“海宝”的质量为2.0×103kg，与水平地面的接触面积为0.4m2，求此“海宝”对地面的压强．

分析 （1）由表格可知，当LED灯发出红光时的电压和电流，根据P=UI求出消耗的电功率．
（2）由电路图可知，灯泡与R串联，毫安表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻R两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，再结合表格即可判断此时LED灯发出什么颜色的光．
（3）由物体的质量可求得物体对地面的压力，则由压强公式可求得“海宝”对地面的压强．

解答 解：（1）当LED灯发出红光时，ULED=2.0V，I=20mA=0.02A，
消耗的电功率P=ULEDI=2.0V×0.02A=0.04W；
（2）电阻R两端的电压UR=IR=0.02A×80Ω=1.6V，
LED灯两端的电压ULED′=U-UR=4V-1.6V=2.4V，
由表格可知，此时LED灯发出黄颜色的光．
（2）“海宝”放在与水平地面上，则F=G=mg=2.0×103kg×10N/kg=2.0×104N，
对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2×1{0}^{4}N}{0.4{m}^{2}}$=5×104Pa．
答：（1）当LED灯发出红光时，消耗的电功率为0.04W；
（2）此时LED灯发出黄颜色的光．
（2）此“海宝”对地面的压强为5×104Pa．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率和压强的计算，关键是根据表格得出相关的信息，是一道较为简单的信息给予题．

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实验次数1234
测量值/cm18.5018.5218.4918.53
A．1mm  18.51cmB．1cm  18.51cmC．1cm  18.51mmD．1mm  18.52cm
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