Question

2010年世博會全面使用一種名叫LED燈的新型節(jié)能燈．使用LED燈比舊式燈泡節(jié)能90%，且發(fā)出光的顏色會隨電壓的變化而變化（見下表）．圖乙是世博會的吉祥物--“海寶”，夜晚在LED燈的照射下，能呈現(xiàn)出不同的顏色，形象十分可愛．

LED燈兩端電壓（V）	流過LED燈電流（mA）	LED燈的顏色
1.8	20	紅
2.4	20	黃
3.2	20	藍

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，當LED燈發(fā)出紅光時，消耗的電功率是

 

瓦．
（2）把一個LED燈接入如上圖甲所示的電路中，已知電源電壓為5伏且保持不變，電阻R為90歐姆．閉合開關后，毫安表（比安培表更精確的電流表）的讀數(shù)為20毫安，通過計算說明此時LED燈發(fā)出什么顏色的光？
（3）有一座“海寶”的質(zhì)量為2.0×10³千克，與水平地面的接觸面積為0.4米²，求此“海寶”對地面的壓強（g取10牛/千克）．

Answer 1

分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知當發(fā)紅光時LED兩端的電壓及通過燈的電流，故由功率公式可求得電功率；
（2）由歐姆定律可求得電阻R兩端的電壓，則由串聯(lián)電路的規(guī)律可求得燈兩端的電壓，則由上表可知燈的顏色；
（3）由物體的質(zhì)量可求得物體對地面的壓力，則由壓強公式可求得“海寶”對地面的壓強．

解答：解：（1）由圖可知，LED燈發(fā)紅光時，電壓為U=1.8V，電流為I=0.02A．則燈泡消耗的功率P=UI=1.8V×0.02A=0.036W；
故答案為：0.036．
（2）由I=

U

R

得U_R=IR=0.02A×90Ω=1.8V，
U_LED=5V-1.8V=3.2V，
查表得LED燈發(fā)出藍光．
答：此時LED燈發(fā)出藍光．
（3）F=G=mg=2.0×10³Kg×10N/kg=2.0×10⁴N，
P=

F

S

=

20000N

0.4m2

，
=5×10⁴Pa．
答：此“海寶”對地面的壓強5×10⁴Pa．

點評：本題考查學生在生活實踐中物理知識的應用，應注意合理地構建物理模型，靈活地選擇物理規(guī)律和公式解答問題．