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光二極管，這種發光二極管主要由硅、砷等半導體材料制成，具有光效高、耗電少，壽命長、易控制、免維護、安全環保等優點，是繼白熾燈、鹵素燈和節能熒光燈后新興的第四代電光源，是極具發展前途的新光源。LED的發光原理與白熾燈先發熱后發光的原理截然不同，是直接把電能轉換成光能的器件，因而其發光效率較高，是新一代固體冷光源，將逐步取代傳統光源。題2圖是LED的元件符號。

由于二極管具有單向導電性，使用時必須將它的正極與電源正極相連，二極管才能處于導通狀態，否則處于截止狀態。利用題3圖所示電路可以研究發光二極管的工作特性：把一個正常發光時電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路，閉合開關S，LED即處于導通狀態，調節變阻器滑片，改變LED兩端的電壓和電路中電流，記錄多組電壓、電流數據，畫出-圖象，如4圖所示。

(1)LED燈主要由________(選填“導體”、“半導體”或“超導體”)材料制成；它之所以節能，被稱為冷光源，是因為電熱轉換損耗的能量較白熾燈低。

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

A.電流表示數變小，電壓表示數變大，二極管變暗

B.電流表示數變大，電壓表示數變大，二極管變亮

C.電流表示數變小，電壓表示數變小，二極管變暗

D.電流表示數變大，電壓表示數變小，二極管變亮

(3)在3圖中，閉合開關S，調節滑動變阻器，使LED正常發光；斷開開關S，將二極管的正負極接線柱對調后再閉合開關S，LED________（選填“能”或“不能”）發光；此時電流表的示數為________A，電壓表的示數為__________V。

(4)由4圖可知，二極管正常發光時的電阻是__________Ω。

Answer 1

【答案】半導體 C 不能 0 4.5 150

【解析】

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

(2)[2]由圖可知二極管和滑動變阻器串聯，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S，LED發光，斷開S，改變電源的正負極后閉合S，LED由于具有單向導電性，所以電路處于開路狀態，LED 不能發光，此時電壓表示數為電源電壓4.5 V，電流表的示數為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

因此正常發光時的電阻是

150Ω