Question

【题目】发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点.如图甲所示是LED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，如图乙所示。

(1)闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有______________(填“单向”或“双向”)导电性；

(2)移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。当该LED正常工作时，消耗的电功率是_______W.通电1min变阻器R’消耗的电能是______J

Answer 1

【答案】 单向 0.06W 1.8J

【解析】（1）闭合开关S，LED发光，电路中有电流，LED是导体能导电；改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，电路中无电流，此时LED是绝缘体不导电，由此判定LED具有单向导电性；
（2）由于LED正常工作，所以ULED=3V，由图象可知，通过LED的电流为ILED=20mA=0.02A，
故LED正常工作时消耗的电功率为PLED=ULEDILED=3V×0.02A=0.06W；
LED和R′是串联，可得变阻器两端电压：U′=U-ULED=4.5V-3V=1.5V，通过变阻器的电流I'=ILED=0.02A，W'=U'I't=1.5V×0.02A×1×60s=1.8J．
故答案为：单向；0.06W；1.8J．