Question

13．閱讀下面短文，并回答問題．
太陽能路燈
圖甲是我市333省道兩邊的太陽能路燈，它由太陽能電池板、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．它的結構示意圖如圖乙，工作時能量流程圖如圖丙．

LED發(fā)光二極管是一種半導體器件，它具有工作電壓低（2-4V）、耗能少、壽命長、穩(wěn)定性高、響應時間短、對環(huán)境無污染、多色發(fā)光等優(yōu)點．它與普通的白熾燈發(fā)光原理不同，可以把電直接轉化為光．實驗測得LED發(fā)光二極管兩端加不同電壓時的電流，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將電能轉化為化學能．
（2）為使額定電壓為2.3V的LED發(fā)光二極管正常工作，應將11個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)光二極管點亮時控制開關S與c（a/b/c）觸點接觸．
（4）這種LED發(fā)光二極管的電壓從2.3V變化到2.5V時，LED的電功率增加了0.0135W．
（5）下列哪一幅圖象所反映的關系符合LED發(fā)光二極管的特征？C

Answer 1

分析 （1）蓄電池工作時將化學能轉化成電能，充電時將電能轉化成化學能．
（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將燈燒壞．將幾個燈串聯(lián)起分壓作用．
（3）當開關與b點接觸時，LED燈才接入電路．當開關與a點接觸時，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燈兩端電壓和通過燈泡電流的關系，確定正確的圖象．

解答 解：
（1）太陽能電池板給蓄電池充電的過程中，消耗了電能，將電能轉化為蓄電池的化學能儲存在電池中．
（2）由于太陽能電池板產(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)的個數(shù)n=$\frac{U}{{U}_{0}}$=$\frac{24V}{2.3V}$≈11（進一法）．
（3）當開關與a點接觸時，LED燈斷路，不工作；當開關與c點接觸時，LED燈才接入電路正常工作．
（4）當電壓為2.3V時，電流為5mA，由P=UI得P₁=U₁I₁=2.3V×0.005A=0.0115W，
當電壓為2.5V時，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，當電壓低于2V時，通過燈泡的電流為0，在電壓超過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；（2）11；（3）c；（4）0.0135；（5）C．

點評 本題考查太陽能的轉換和電功率公式的應用，知道LED燈工作時，直接把電能轉化為光能，轉化率很高，正逐步走入人們的生活