Question

发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用．如图甲所示是LED的实物图和元件符号．把一个额定电压为2.5V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

单向

（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，消耗的电功率多大？
（3）该LED正常工作100h消耗的多少电能？

Answer 1

分析：（1）由LED是否发光，来判断电路中是否有电流，并由此判定LED是否是导体，以及导电的单向、双向问题．
（2）由图3所示I-U图象找出LED额定电压对应的电流，然后由电功率公式P=UI求出LED消耗的电功率．
（3）已知LED电功率，工作时间，由电功公式可以求出LED正常工作100h消耗的电能．

解答：解：（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）由图3所示I-U图象可知，LED额定电压U=2.5V对应的电流I=5mA=0.005A，
LED正常工作时消耗的电功率P=UI=2.5V×0.005=0.0125W．
（3）∵P=

W

t

，
∴LED正常工作100h消耗的电能：
W=Pt=0.0125W×100h=1.25J．
答：（1）LED具有单向导电性．
（2）当该LED正常工作时，消耗的电功率是0.0125W．
（3）该LED正常工作100h消耗的电能是1.25J．

点评：本题考查了LED具有单向导电性、求LED的电功率、消耗的电能等问题，注重考查了学生的读图能力及相关的计算．