Question

4．如图甲所示是LED灯（发光二极管）的实物图和元件符号．把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，如图甲所示，移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图乙所示．当该LED正常工作时，消耗的电功率0.06W，此时变阻器R′接人电路的阻值为75Ω

Answer 1

分析 由电路图可知，LED与R′串联，电压表测LED两端的电压，电流表测电路中的电流．LED正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出电路中的电流，根据P=UI求出消耗的电功率；根据串联电路的电压特点求出R′两端的电压，根据欧姆定律求出此时变阻器R′接人电路的阻值．

解答 解：由电路图可知，LED与R′串联，电压表测LED两端的电压，电流表测电路中的电流．
LED正常发光时的电压U_LED=3V，由图象可知电路中的电流I=20mA=0.02A，
则该LED正常工作时，消耗的电功率：
P_LED=U_LEDI=3V×0.02A=0.06W；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器R′两端的电压：
U′=U-U_LED=4.5V-3V=1.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时变阻器R′接人电路的阻值：
R′=$\frac{U′}{I}$=$\frac{1.5V}{0.02A}$=75Ω．
故答案为：0.06；75．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意用电器正常工作时的电压和额定电压相等．