Question

13．閱讀下面短文，并回答問(wèn)題．
太陽(yáng)能路燈
圖甲是我市333省道兩邊的太陽(yáng)能路燈，它由太陽(yáng)能電池板、控制器、24V的蓄電池組、LED發(fā)光二極管、燈桿及燈具外殼組成．它的結(jié)構(gòu)示意圖如圖乙，工作時(shí)能量流程圖如圖丙．

LED發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體器件，它具有工作電壓低（2-4V）、耗能少、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時(shí)間短、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、多色發(fā)光等優(yōu)點(diǎn)．它與普通的白熾燈發(fā)光原理不同，可以把電直接轉(zhuǎn)化為光．實(shí)驗(yàn)測(cè)得LED發(fā)光二極管兩端加不同電壓時(shí)的電流，數(shù)據(jù)如下表：

電壓/V	1	1.5	2.0	2.3	2.5	2.8	3.0	3.3	3.5	3.6	3.7
電流/mA	0	0	0	5	10	60	160	380	690	900	1250[

（1）流程①將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能．
（2）為使額定電壓為2.3V的LED發(fā)光二極管正常工作，應(yīng)將11個(gè)LED發(fā)光二極管串聯(lián)才能安全使用．
（3）如圖乙所示，晚上LED發(fā)光二極管點(diǎn)亮?xí)r控制開關(guān)S與c（a/b/c）觸點(diǎn)接觸．
（4）這種LED發(fā)光二極管的電壓從2.3V變化到2.5V時(shí)，LED的電功率增加了0.0135W．
（5）下列哪一幅圖象所反映的關(guān)系符合LED發(fā)光二極管的特征？C

Answer 1

分析 （1）蓄電池工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能．
（2）如果將LED燈并聯(lián)，電壓相等，電池板的電壓又高于燈的電壓會(huì)將燈燒壞．將幾個(gè)燈串聯(lián)起分壓作用．
（3）當(dāng)開關(guān)與b點(diǎn)接觸時(shí)，LED燈才接入電路．當(dāng)開關(guān)與a點(diǎn)接觸時(shí)，LED燈處于斷路狀態(tài)．
（4）知道LED燈的電壓和電流，由P=UI可求出電功率．然后將兩個(gè)電功率值相減，得出增加的電功率．
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，分析LED燈兩端電壓和通過(guò)燈泡電流的關(guān)系，確定正確的圖象．

解答 解：
（1）太陽(yáng)能電池板給蓄電池充電的過(guò)程中，消耗了電能，將電能轉(zhuǎn)化為蓄電池的化學(xué)能儲(chǔ)存在電池中．
（2）由于太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的電壓較大，而LED發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體器件，它工作電壓低（2～4V），所以將它們串聯(lián)接在電路中，所以串聯(lián)的個(gè)數(shù)n=$\frac{U}{{U}_{0}}$=$\frac{24V}{2.3V}$≈11（進(jìn)一法）．
（3）當(dāng)開關(guān)與a點(diǎn)接觸時(shí)，LED燈斷路，不工作；當(dāng)開關(guān)與c點(diǎn)接觸時(shí)，LED燈才接入電路正常工作．
（4）當(dāng)電壓為2.3V時(shí)，電流為5mA，由P=UI得P₁=U₁I₁=2.3V×0.005A=0.0115W，
當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流為10mA，由P=UI得P₂=U₂I₂=2.5V×0.01A=0.025W，
增加的電功率P=P₂-P ₁=0.025W-0.0115W=0.0135W．
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓低于2V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0，在電壓超過(guò)2V后，電流隨電壓的增大而增大，故圖象C正確．
故答案為：（1）電；化學(xué)；（2）11；（3）c；（4）0.0135；（5）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換和電功率公式的應(yīng)用，知道LED燈工作時(shí)，直接把電能轉(zhuǎn)化為光能，轉(zhuǎn)化率很高，正逐步走入人們的生活