Question

（2010?揚州）夜幕下，揚州“第一大道”文昌路邊LED燈將道路照得猶如白晝，這種LED燈是通過光電轉(zhuǎn)換來供電的．下圖是揚州某小區(qū)利用太陽能給LED路燈供電的自動控制電路的原理示意圖．其中，R是光敏電阻，此光敏電阻的阻值R、流過線圈電流I與光照度E（單位勒克斯，符號lx）之間的幾次實驗數(shù)據(jù)如下表所示

光照度E/lx	5	10	15	20	25	30
光敏電阻R/Ω	60	30	20	15	12	10
線圈中電流I/mA	21.4	27.3	30.0	31.6	32.6	33.3

當(dāng)線圈A中的電流I≥30.0mA時，動觸點D與靜觸點G、H接觸．

（1）由表格中數(shù)據(jù)可知，光敏電阻的阻值R隨光照度E的增強而

減小

．
（2）白天，太陽能電池板將

太陽

能轉(zhuǎn)化為

電

能，這種能量通過再次轉(zhuǎn)化儲存在大容量蓄電池內(nèi)．傍晚，當(dāng)光照度小于

15

lx（勒克斯）時，路燈開始工作．
（3）請用鉛筆畫線將電路原理圖連接完整，使工作電路能正常工作（與觸點的接線只能接在靜觸點上，圖中已給出靜觸點E、F、G、H的四根引線；連線不能交叉）．
（4）一只功率為6W的LED燈，通電后其發(fā)光亮度相當(dāng)于30W的日光燈．某間教室有24盞30W的日光燈，每天平均使用2h，如果能用6W的LED燈進(jìn)行照明，則一個月（按30天計算）可節(jié)約電能

34.56

kw?h．
（5）據(jù)有關(guān)部門發(fā)布消息，5年內(nèi)全市小區(qū)將全面覆蓋LED路燈．但目前有部分市民反映LED路燈亮度不夠，請你提出一條能提高亮度的合理化的建議：

使用功率更大的LED燈

．

Answer 1

分析：（1）分析表格中數(shù)據(jù)得出光敏電阻的阻值與光照度的關(guān)系．
（2）①太陽能電池板是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；
②由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)線圈A中的電流I＜30.0mA時（光照度小于15lx），動觸點D與靜觸點E、F接觸，路燈開始工作．
（3）白天充電（動觸點D與靜觸點G、H接觸）、夜晚供電（動觸點D與靜觸點E、F接觸），據(jù)此連接電路．
（4）用公式W=Pt分別計算兩種燈消耗的電能進(jìn)行比較．
（5）LED路燈亮度不夠，可以使用功率更大的LED燈，增大發(fā)光亮度．

解答：解：（1）由實驗數(shù)據(jù)可知，光敏電阻的阻值R隨光照度E的增強而減小；
（2）太陽能電池板太陽能轉(zhuǎn)化為電能，這種能量通過再次轉(zhuǎn)化儲存在大容量蓄電池內(nèi)；
由題知，當(dāng)線圈A中的電流I≥30.0mA時，動觸點D與靜觸點G、H接觸；當(dāng)線圈A中的電流I＜30.0mA時，動觸點D與靜觸點E、F接觸，即當(dāng)光照度小于15lx，路燈開始工作．
（3）電路圖如右圖所示．
（4）用LED燈消耗電能：
W=Pt=6×24×10^-3kW×2h×30=8.64kW?h；
用日光燈消耗電能：
W′=P′t=30×24×10^-3kW×2h×30=43.2kW?h；
W′-W=43.2kW?h-8.64kW?h=34.56kW?h．
（5）多布一些路燈或使用功率更大的LED燈．
故答案為：
（1）減小；
（2）太陽能，電，15；
（3）電路圖如右圖所示．
（4）34.56；
（5）使用功率更大的LED燈．

點評：本題考查了學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析、消耗電能（電功）的計算、電磁鐵的使用、LED燈的節(jié)能、能量的轉(zhuǎn)化，知識點多、復(fù)雜，屬于難題．