Question

17．LED被称为第四代照明光源或绿色光源，是一种半导体固体发光器件．LED灯（发光二极管）与普通照明灯相比具有低能耗、高亮度的优点．
（1）如图是某种额定电压为3V的LED灯的U-I图象，它正常工作时间为200s时消耗的电能是12焦耳．
（2）若LED照明光源1h内可节约电能0.21×10¹²J，这些电能可让1×10⁶kg的水温度升高50℃（不计热量损失）．

Answer 1

分析 （1）从图象上可以看出当U_额=3V时，I=20mA，根据公式W=UIt可求工作时间．
（2）不计热量损失时，电能完全转化成内能，根据公式W=Q=cm△t可求水升高的温度．

解答 解：
（1）由图象可知，当U_额=3V时，I=20mA=0.02A，
由W=UIt得：
t=$\frac{W}{UI}$=$\frac{12J}{3V×0.02A}$=200s．
（2）不计热量损失，Q_吸=W′=0.21×10¹²J，
由Q_吸=cm△t得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{0.21×1{0}^{12}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×1×1{0}^{6}kg}$=50℃．
故答案为：（1）200；（2）50．

点评 本题考查时间和温度升高的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，解题过程中要注意单位的换算，还要学会从图象和表格中读出有用的数据．