Question

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(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）太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為

 

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

 

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?xí)r控制開關(guān)S與

 

（a/b）觸點接觸．
（4）請在圖中作出電流與電壓的關(guān)系圖象．

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

 

W．

Answer 1

分析：（1）太陽能電池板是把太陽轉(zhuǎn)化成電能的裝置．
（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(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）利用描點法作出圖象．
（5）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．

解答：解：（1）太陽能電池板是把太陽轉(zhuǎn)化成電能．
（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（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=

U

U0

=

24V

2.3V

≈11（進(jìn)一法）．
（3）當(dāng)開關(guān)與a點接觸時，LED燈斷路，不工作；當(dāng)開關(guān)與b點接觸時，LED燈才接入電路正常工作．
（4）在圖中作出電流與電壓的對應(yīng)點，然后用平滑的曲線連接．

（5）當(dāng)電壓為2.5V時，電流為10mA，由P=UI得P₁=U₁I_I=2.5V×0.01A=0.025W，
當(dāng)電壓為3.6V時，電流為900mA，由P=UI得P₂=U₂I₂=3.6V×0.9A=3.24W，
增加的電功率P=P₂-P ₁=3.24W-0.025W=3.215W．
故答案為：（1）電；（2）11；（3）b；（4）如圖；（5）3.215．

點評：本題考查太陽能的轉(zhuǎn)換和電功率公式的應(yīng)用，知道LED燈工作時，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．