Question

13．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，数据如下表：

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）流程①将电能转化为化学能．
（2）为使额定电压为2.3V的LED发光二极管正常工作，应将11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c（a/b/c）触点接触．
（4）这种LED发光二极管的电压从2.3V变化到2.5V时，LED的电功率增加了0.0135W．
（5）下列哪一幅图象所反映的关系符合LED发光二极管的特征？C

Answer 1

分析 （1）蓄电池工作时将化学能转化成电能，充电时将电能转化成化学能．
（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）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．
（5）根据表中数据，分析LED灯两端电压和通过灯泡电流的关系，确定正确的图象．

解答 解：
（1）太阳能电池板给蓄电池充电的过程中，消耗了电能，将电能转化为蓄电池的化学能储存在电池中．
（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=$\frac{U}{{U}_{0}}$=$\frac{24V}{2.3V}$≈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c点接触时，LED灯才接入电路正常工作．
（4）当电压为2.3V时，电流为5mA，由P=UI得P₁=U₁I₁=2.3V×0.005A=0.0115W，
当电压为2.5V时，电流为10mA，由P=UI得P₂=U₂I₂=2.5V×0.01A=0.025W，
增加的电功率P=P₂-P ₁=0.025W-0.0115W=0.0135W．
（5）根据表中数据可知，当电压低于2V时，通过灯泡的电流为0，在电压超过2V后，电流随电压的增大而增大，故图象C正确．
故答案为：（1）电；化学；（2）11；（3）c；（4）0.0135；（5）C．

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