【題目】第四代光源- LED光源

如圖甲是時(shí)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(zhǎng)、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。圖乙是LED的元件實(shí)物及符號(hào)。

由于二極管具有單向?qū)щ娦裕褂脮r(shí)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)。利用圖丙所示電路可以研究發(fā)光二極管的工作特性:把一個(gè)額定電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路,閉合開(kāi)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),可以得到電壓表與電流表示數(shù)關(guān)系,如丁所示。

(1) LED燈主要由_____ (導(dǎo)體/半導(dǎo)體/超導(dǎo)體)材料制成;它之所以節(jié)能,被稱(chēng)為冷光源,是因?yàn)殡姛徂D(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈_____- ( /);

(2)圖丙中,閉合S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使LED正常發(fā)光;斷開(kāi)s,改變電源的正負(fù)極后再閉合S,LED___ (/不能)發(fā)光;此時(shí)兩電表的示數(shù)為___

A.4.5V 20mA B.3V 20mA

C.4.5V 0mA D.3V 0mA。

【答案】半導(dǎo)體 不能 C

【解析】

(1)[1][2]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(zhǎng)、易控制、免維護(hù)、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),所以,LED燈主要由半導(dǎo)體材料制成:節(jié)能被稱(chēng)為冷光源,是因?yàn)殡姛徂D(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈低.

(2)[3][4]閉合開(kāi)關(guān)S,LED發(fā)光;斷開(kāi)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(kāi)路狀態(tài),LED不能發(fā)光;此時(shí)電壓表示數(shù)為電源電壓4.5V,電流表的示數(shù)為0,故選C

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、已調(diào)零的電流表和電壓表各一只、開(kāi)關(guān)一個(gè)、各種阻值已知的定值電阻和導(dǎo)線若干。某同學(xué)從實(shí)驗(yàn)桌上選擇適當(dāng)器材,探究“當(dāng)通過(guò)電阻的電流保持不變時(shí),電阻消耗的電功率與該電阻的阻值成正比”。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖所示,主要的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄結(jié)果如下:

①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,按照電路圖連接電路,把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到接入電路阻值最大的位置。

②閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P到適當(dāng)位置,用電壓表和電流表分別測(cè)出R兩端的電壓U和通過(guò)R的電流I,把數(shù)據(jù)R、UI記錄在表格中,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。

③更換接入電路中的電阻R,閉合開(kāi)關(guān)S,用電壓表和電流表分別測(cè)出R兩端的電壓U和通過(guò)R的電流I,把數(shù)據(jù)R、UI記錄在表格中,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S

④仿照步驟③,再進(jìn)行四次實(shí)驗(yàn),將各次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)R、UI記錄在表格中。

⑤利用公式P=UI分別計(jì)算出各電阻R消耗的功率P,把數(shù)據(jù)記錄在表格中。

數(shù)據(jù)記錄結(jié)果

R/Ω

2

4

7

10

15

20

U/V

1.0

1.6

2.4

2.9

3.5

4.0

I/A

0.50

0.40

0.34

0.30

0.24

0.20

P/W

0.50

0.64

0.82

0.87

0.84

0.80

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程,回答下列問(wèn)題:

1)該同學(xué)的探究過(guò)程中存在的問(wèn)題是__________________________。

2)請(qǐng)你針對(duì)該同學(xué)探究過(guò)程中存在的問(wèn)題,寫(xiě)出改正措施:__________________。

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】工人用如圖所示的滑輪組提升建材,工人的重力是700N,雙腳與地面的接觸面積是500cm2.他將540N的建材勻速提升了3m,滑輪組的機(jī)械效率是90%.試求:

(1)提升建材所做的有用功是多少?

(2)工人對(duì)繩子的拉力是多少?

(3)提升建材時(shí),工人對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某品牌電熱取暖器的工作原理如圖所示,它設(shè)計(jì)有兩種基本工作狀態(tài),分別是高溫制熱檔和低溫保溫檔,其虛線框內(nèi)為該取暖器的發(fā)熱主體,已知R1=60.5Ω,R2=2139.5Ω(忽略溫度對(duì)電阻的影響)。求:

1)開(kāi)關(guān)S處于什么狀態(tài)時(shí),取暖器處于高溫制熱工作狀態(tài)?它的功率是多大?

2)該取暖器低溫保溫時(shí),電路中的電流是多大?20min產(chǎn)生的熱量是多少?

3)如果要將低溫保溫檔的功率提升18W,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算提出如何改進(jìn)?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是電阻甲和乙的UI圖象,下列說(shuō)法中正確的是(

A.電阻甲和乙都是阻值不變的電阻

B.當(dāng)乙兩端電壓為2V時(shí),R

C.甲、乙串聯(lián)在電路中,當(dāng)電路電流為0.2A時(shí),電路的總電壓為3V

D.甲、乙并聯(lián)在電路中,當(dāng)電源電壓為2V時(shí),電路的總電流為0.4A

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】分析大氣壓強(qiáng)的變化可以判斷大氣環(huán)流的方向,預(yù)報(bào)相關(guān)氣象情況。氣象站用氣壓計(jì)采集某區(qū)域同一時(shí)刻近地面不同地點(diǎn)的大氣壓,并將氣壓相等的各點(diǎn)連起來(lái),繪成“等氣壓線”,如圖所示。

等氣壓線的特征

一般天氣特征

等氣壓線閉合,四周氣壓低于中心氣壓

晴朗

等氣壓線閉合,四周氣壓高于中心氣壓

陰雨

①你認(rèn)為采集數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)使近地面不同地點(diǎn)_______,理由是_______。

②根據(jù)A處風(fēng)的方向,可判斷A處氣壓_______B處氣壓;結(jié)合上表,可判斷該區(qū)域一般天氣特征為______。

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1,燈泡L1正常發(fā)光,再閉合開(kāi)關(guān)S2,則整個(gè)電路的

A.總電阻增大,L1亮度變小,總功率變小

B.總電阻減小,L1亮度變大,總功率變小

C.總電阻減小,L1亮度不變,總功率變大

D.總電阻增大,L1亮度不變,總功率變大

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】人們發(fā)現(xiàn)內(nèi)能可以做功,并制造了各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械—熱機(jī)。

1)以下機(jī)械不屬于熱機(jī)的是_____

A.蒸汽機(jī) B.內(nèi)燃機(jī) C.噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) D.電動(dòng)機(jī)

2)以下是四沖程的汽油機(jī)的工作示意圖,其中進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,排氣門(mén)打開(kāi),活塞向上運(yùn)動(dòng)的是______沖程;做功沖程主要是把______能轉(zhuǎn)化成______能。

3)柴油機(jī)是通過(guò)壓縮空氣直接點(diǎn)燃柴油,在吸氣沖程中從進(jìn)氣門(mén)吸進(jìn)的是______(選填“空氣”或“空氣和柴油”)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】閱讀《磁卡與 IC 卡》

磁卡與 IC

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,作為信息記錄載體的磁卡和IC 卡已被廣泛的應(yīng)用于日常生活。使用這兩種卡片的過(guò)程就是數(shù)據(jù)讀取和寫(xiě)入的過(guò)程。

磁卡背面有一根條形的磁性帶,通常稱(chēng)為磁條,用以?xún)?chǔ)存持卡人的信息,如圖甲所示。磁卡數(shù)據(jù)的讀取和寫(xiě)入主要靠讀卡器的磁頭完成,磁頭內(nèi)部有一個(gè)軟磁材料制成的環(huán)形鐵芯,上面繞有線圈,鐵芯上還有一條很窄的縫隙,縫隙可以與磁卡接觸,如圖 乙所示。當(dāng)線圈中通入電流時(shí),由于電流的磁效應(yīng),縫隙處就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí),給線圈中通入隨數(shù)據(jù)變化的電流,同時(shí)讓磁頭和磁卡發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則當(dāng)磁卡上的磁性物質(zhì)通過(guò)縫隙時(shí),便隨著電流的變化而不同程度地被磁化,從而達(dá)到寫(xiě)入數(shù)據(jù)的目的。數(shù)據(jù)讀取是寫(xiě)入的逆過(guò)程,磁頭與磁卡發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),磁頭的線圈中會(huì)產(chǎn)生隨磁性強(qiáng)弱變化的電流,對(duì)該電流進(jìn)一步處理,就可讀出數(shù)據(jù)。

IC 卡全稱(chēng)是集成電路卡,它是把具有存儲(chǔ)、加密及數(shù)據(jù)處理能力的集成電路芯片鑲嵌于塑料卡片中制成的。IC 卡可分為接觸式 IC 卡和非接觸式 IC 卡。接觸式 IC 卡的芯片金屬觸點(diǎn)暴露在外,如下圖甲所示,通過(guò)芯片上的觸點(diǎn)與外界讀卡器接觸交換信息,例如電話卡等。非接觸式 IC 卡的芯片全部封裝于卡片內(nèi),沒(méi)有暴露的金屬觸點(diǎn),卡本身沒(méi)有電源,如下圖乙所示,它是通過(guò) IC 卡上的線圈感應(yīng)讀卡器輻射出的電磁波產(chǎn)生電流作為電源,并再通過(guò)該線圈向讀卡器輻射出電磁波來(lái)傳送數(shù)據(jù),例如公交卡、第二代身份證等。

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題:

1)磁卡是利用_____儲(chǔ)存信息的,磁卡讀卡器讀取數(shù)據(jù)時(shí)的原理與_____的原理類(lèi)似。(選填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”)

2)非接觸式 IC 卡是利用_____與讀卡器傳遞數(shù)據(jù)信號(hào)的。

3)請(qǐng)你舉例說(shuō)出電磁波在通信技術(shù)中的應(yīng)用:_____。(說(shuō)出一條即可)

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