Question

【题目】有一种新型节能灯﹣LED灯，使用这种灯比旧灯泡节能90%，且发出光的颜色会随电压的变化而变化（见下表）．

LED灯两端电压（V）	通过LED灯电流（mA）	LED灯发出光的颜色
1.8	20	红
2.4	20	黄
3.2	20	蓝

（1）根据表中数据，求出当LED灯发出红光时，100s消耗的电能是多少？
（2）把一个LED灯接入如右上图所示的电路中，已知电源电压为5V且保持不变，电阻R为90Ω．闭合开关，毫安表（量程更小的电流表）的读数为20mA，请你通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？

Answer 1

【答案】
（1）

解：由表中数据可知LED灯发红光时U1=1.8 V，I1=20mA=0.02A，

W=U1I1t=1.8V×0.02A×100s=3.6J

答：LED灯发出红光时100s消耗的电能为3.6J；

（2）

解：R与LED灯串联，R两端电压为：

UR=IR=0.02A×90Ω=1.8V，

则灯两端电压为UL=U总﹣UR=5V﹣1.8V=3.2V，

由表中数据可知，当LED灯两端电压为3.2 V时发出的是蓝光

答：此时LED灯发出蓝颜色的光．

【解析】（1）由表中信息可知，LED灯发出红光时的电压和电流，利用W=UIt求出100s消耗的电能；（2）由电路图可知，LED灯和电阻R串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R两端电压，再根据串联电路的电压特点求出LED灯两端的电压，由表可知发出什么颜色的光．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功的计算的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正确解答此题．