Question

阅读下面短文，并回答问题．
                                  太阳能路灯
图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成．它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙．

LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光．实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如表：

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

（1）太阳能电池板将太阳能转化为

 

能．
（2）为使额定电压为2.3V的LED发光二极管正常工作，应将

 

个LED发光二极管串联才能安全使用．
（3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与

 

（a/b）触点接触．
（4）请在图中作出电流与电压的关系图象．

（5）这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时，LED的电功率增加了

 

W．

Answer 1

分析：（1）太阳能电池板是把太阳转化成电能的装置．
（2）如果将LED灯并联，电压相等，电池板的电压又高于灯的电压会将灯烧坏．将几个灯串联起分压作用．
（3）当开关与b点接触时，LED灯才接入电路．当开关与a点接触时，LED灯处于断路状态．
（4）利用描点法作出图象．
（5）知道LED灯的电压和电流，由P=UI可求出电功率．然后将两个电功率值相减，得出增加的电功率．

解答：解：（1）太阳能电池板是把太阳转化成电能．
（2）由于太阳能电池板产生的电压较大，而LED发光二极管是一种半导体器件，它工作电压低（2～4V），所以将它们串联接在电路中，所以串联的个数n=

U

U0

=

24V

2.3V

≈11（进一法）．
（3）当开关与a点接触时，LED灯断路，不工作；当开关与b点接触时，LED灯才接入电路正常工作．
（4）在图中作出电流与电压的对应点，然后用平滑的曲线连接．

（5）当电压为2.5V时，电流为10mA，由P=UI得P₁=U₁I_I=2.5V×0.01A=0.025W，
当电压为3.6V时，电流为900mA，由P=UI得P₂=U₂I₂=3.6V×0.9A=3.24W，
增加的电功率P=P₂-P ₁=3.24W-0.025W=3.215W．
故答案为：（1）电；（2）11；（3）b；（4）如图；（5）3.215．

点评：本题考查太阳能的转换和电功率公式的应用，知道LED灯工作时，直接把电能转化为光能，转化率很高，正逐步走入人们的生活．