Question

【題目】閱讀短文，并回答問題。

第四代電光源-----LED光源

如題1圖是時下較為流行的LED手電筒和LED吸頂燈，它的主要部分是高亮度白色發(fā)光二極管，這種發(fā)光二極管主要由硅、砷等半導(dǎo)體材料制成，具有光效高、耗電少，壽命長、易控制、免維護(hù)、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是繼白熾燈、鹵素?zé)艉凸?jié)能熒光燈后新興的第四代電光源，是極具發(fā)展前途的新光源。LED的發(fā)光原理與白熾燈先發(fā)熱后發(fā)光的原理截然不同，是直接把電能轉(zhuǎn)換成光能的器件，因而其發(fā)光效率較高，是新一代固體冷光源，將逐步取代傳統(tǒng)光源。題2圖是LED的元件符號。

由于二極管具有單向?qū)щ娦�，使用時必須將它的正極與電源正極相連，二極管才能處于導(dǎo)通狀態(tài)，否則處于截止?fàn)顟B(tài)。利用題3圖所示電路可以研究發(fā)光二極管的工作特性：把一個正常發(fā)光時電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路，閉合開關(guān)S，LED即處于導(dǎo)通狀態(tài)，調(diào)節(jié)變阻器滑片，改變LED兩端的電壓和電路中電流，記錄多組電壓、電流數(shù)據(jù)，畫出-圖象，如4圖所示。

(1)LED燈主要由________(選填“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”)材料制成；它之所以節(jié)能，被稱為冷光源，是因?yàn)殡姛徂D(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈低。

(2)如3圖所示，閉合開關(guān)，二極管發(fā)光，電流表與電壓表均有示數(shù)，此時若將滑片P慢慢向右移動時，下列說法正確的是（_____________）

A.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大，二極管變暗

B.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，二極管變亮

C.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小，二極管變暗

D.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，二極管變亮

(3)在3圖中，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使LED正常發(fā)光；斷開開關(guān)S，將二極管的正負(fù)極接線柱對調(diào)后再閉合開關(guān)S，LED________（選填“能”或“不能”）發(fā)光；此時電流表的示數(shù)為________A，電壓表的示數(shù)為__________V。

(4)由4圖可知，二極管正常發(fā)光時的電阻是__________Ω。

Answer 1

【答案】半導(dǎo)體 C 不能 0 4.5 150

【解析】

(1)[1]由材料可知：二極管是由半導(dǎo)體做成的器件，發(fā)光二極管主要由硅、砷等半導(dǎo)體材料制成，具有光效高、耗電少,壽命長、易控制、免維護(hù)、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)；

(2)[2]由圖可知二極管和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量二極管兩端電壓，滑片P慢慢向右移動，滑動變阻器電阻阻值逐漸變大，電路中電流變小，二極管亮度變暗，根據(jù)U=IR可知電流變小，所以電壓變小，故選C；

(3)[3][4[5]]閉合開關(guān)S，LED發(fā)光，斷開S，改變電源的正負(fù)極后閉合S，LED由于具有單向?qū)щ娦�，所以電路處于開路狀態(tài)，LED 不能發(fā)光，此時電壓表示數(shù)為電源電壓4.5 V，電流表的示數(shù)為0；

(4)[6]由4圖可知，二極管兩端電壓為3V時，電路中電流

I=20mA=0.02A

因此正常發(fā)光時的電阻是

150Ω