Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

太陽能路燈

圖甲是我市S327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(jié)構(gòu)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(dǎo)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(yīng)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(zhuǎn)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) 關(guān)于流程①和②的能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（_________）

A. 流程①是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，流程②是將電能轉(zhuǎn)化為光能

B. 流程①是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，流程②是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

C. 流程①是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，流程②是將電能轉(zhuǎn)化為光能

D. 流程①是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，流程②是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能

(2)為使額定電壓為3.3V的LED發(fā)光二極管正常工作，應(yīng)將_____個LED發(fā)光二極管串聯(lián)才能安全使用。

(3)如圖乙所示，一般情況下關(guān)于控制開關(guān)S的接通狀態(tài)下列說法正確的是（_________）

A.白天S與a接通，夜晚S與b接通 B.白天S與a接通，夜晚S與c接通

C.白天S與b接通，夜晚S與c接通 D.白天S與c接通，夜晚S與a接通

(4)這種LED發(fā)光二極管的電壓從2.5V變化到3.6V時，LED的功率增加了________W。

(5)下列哪一幅圖像所反映的關(guān)系符合LED發(fā)光二極管的特征？ （________）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】C 8 B 3.215 B

【解析】

(1)據(jù)題目的實際判斷出能量的轉(zhuǎn)化過程即可；

(2)據(jù)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律分析即可判斷；

(3)當(dāng)開關(guān)與b點接觸時，LED燈才接入電路；當(dāng)開關(guān)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(guān)系，確定正確的圖象。

(1)[1]由圖可知，流程①是太陽能電池板對蓄電池充電的過程，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲存在電池中；流程②蓄電池給燈泡供電過程，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；故C正確；

(2)[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(dǎo)體器件，它工作電壓低(24V)，所以將它們串聯(lián)接在電路中，則串聯(lián)的個數(shù)：

（進一法）；

(3)[3]由圖可知，當(dāng)開關(guān)S與a點接觸時，太陽能電池板對蓄電池充電，此時LED燈斷路，不工作；當(dāng)開關(guān)S與c點接觸時，LED燈才接入電路正常工作；所以白天S與a接通，夜晚S與c接通，故B正確；

(4)[4]當(dāng)電壓為3.3V時，電流為380mA，LED的電功率：

，

當(dāng)電壓為3.5V時，電流為690mA，此時LED的電功率：

，

LED增加的電功率：

；

(5)[5]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓在2V或低于2V時，通過燈泡的電流為0，即此時電阻趨向無窮大；在電壓超過2V后，電流隨電壓的增大而迅速增大，由歐姆定律可知，二極管的電阻逐漸減小，故B正確。