Question

【題目】閱讀短文，并回答問題。

第四代電光源﹣﹣﹣﹣﹣LED光源

如圖甲是時下較為流行的LED手電筒和LED吸頂燈，它的主要部分是高亮度白色發(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、易控制、免維護、安全環(huán)保等優(yōu)點，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的元件實物及符號。

由于二極管具有單向?qū)щ娦�，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(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：把一個額定電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路，閉合開關(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，被稱為冷光源，是因為電熱轉(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈_____（高/低）；

（2）在圖丙中，閉合S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使LED正常發(fā)光；斷開S，改變電源的正負極后再閉合S，LED_____（能/不能）發(fā)光；此時兩電表的示數(shù)為_____

A.4.5V 20mA B.3V 20mA C.4.5V 0mA D.3V 0mA

（3）某個家庭原來全部用白熾燈來照明，平均每月照明用電50kWh，現(xiàn)全部改用LED燈。相同情況下可節(jié)能約70%．已知每消耗l度電相當(dāng)于排入1.1kg的二氧化碳，則改用LED燈后，這個家庭平均每月能減排二氧化碳約_____kg。

Answer 1

【答案】半導(dǎo)體 低 不能 C 38.5

【解析】

（1）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、易控制、免維護、安全環(huán)保等優(yōu)點．（2）由電路圖可知LED燈與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)LED的單向?qū)щ娦�，判斷電路所處的狀態(tài)，然后根據(jù)電表所測的量判斷示數(shù)，（3）先求出全部改用LED燈后的節(jié)約的電能，再計算減少排放的二氧化碳的質(zhì)量．

(1)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、易控制、免維護、安全環(huán)保等優(yōu)點，所以，LED燈主要由半導(dǎo)體材料制成；節(jié)能被稱為冷光源，是因為電熱轉(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈低；

(2)閉合開關(guān)S，LED發(fā)光；斷開S，改變電源的正負極后閉合S，LED由于具有單向?qū)щ娦�，所以電路處于開路狀態(tài)，LED不能發(fā)光；此時電壓表示數(shù)為電源電壓4.5V，電流表的示數(shù)為0，故選C.(3)全部改用LED燈后節(jié)約電能△E＝50kWh×70%＝35kWh，可減排二氧化碳△m＝△E×1kg/kWh＝35kWh×1.1kg/kWh＝38.5kg，