Question

12．目前人们大量使用LED发光二极管制作的高效节能照明灯，它是一种半导体，具有二极管的单向导电特性．LED供电电压在6-24V之间，其工作电压对人体安全（填“安全”或“不安全”）范围内，特别适用于公共场所．现要将标有“6V，0.9W”的小灯泡连接到电压为9V的电源上，必须串（选填“串”或“并”）联一个20Ω的电阻，小灯泡才能正常发光．

Answer 1

分析 （1）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性；
（2）对人的安全电压为不高于36V；
（3）电源电压大于灯泡的额定电压，所以应串联电阻进行分压，根据电功率公式可计算电路电流，根据欧姆定律可计算串联电阻的大小．

解答 解：（1）制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料．将二极管串联在电路中，这利用了二极管的单向导电特性；
（2）由于LED供电电压在6-24V之间低于人体安全电压36V，故其工作电压对人体是安全的；
（3）电源电压9V，灯泡的额定电压6V，所以应串联一个电阻．
由于串联电路电流都相等．
则通过电路的电流为：I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{0.9W}{6V}$=$\frac{3}{20}$A
串联电阻的大小为：
R=$\frac{U-{U}_{L}}{I}$=$\frac{9V-6V}{\frac{3}{20}A}$=20Ω．
故答案为：单向；安全；串；20．

点评 此题主要考查学生对于二极管的特性、安全电压以及欧姆定律的理解和掌握．解决本题的关键是学生能结合串联电路的电流和电压特点运用欧姆定律、电功率公式准确计算电阻的阻值．