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物理必考麻城新农村LED灯将道路照得犹如白昼.这种LED灯是通过光电

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

麻城新农村LED灯将道路照得犹如白昼,这种LED灯是通过光电转换来供电的.如图是某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图.其中,R是光敏电阻,此光敏电阻的阻值R、流过线圈也流I与光照度E(单位勒克斯,符号lx)之间的几次实验数据如下表所示:Fc3物理好资源网(原物理ok网)

光照度E/lx51015202530
光敏电阻R/Ω603020151210
当线圈A中的电流I≥30.0mA时,动触点D与静触点G、H接触.已知R0为100欧,电磁铁电路电源电压为3.6V,线圈A电阻值不计.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(1)R随光照度E的增强而______.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(2)一只功率为6W的LED灯,通电后其发光亮度相当于30W的日光灯.某间教室有24 盏30W的日光灯,每天平均使用2h,如果能用6W的LED灯进行照明,则一个月(按 30天计算)可节约电能多少kW?h.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(3)请计算当光照强度小于多少时,路灯开始工作?Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(4)据有关部门发布消息,5年内全市小区将全面覆盖LED路灯.但目前有部分市民反映LED路灯亮度不够,请你提出一条能提高亮度的合理化的建:______.

试题答案

解:(1)由实验数据可知,光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而减小;Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(2)∵P=Fc3物理好资源网(原物理ok网)

∴用LED灯消耗电能:Fc3物理好资源网(原物理ok网)

W=Pt=6×24×10-3kW×2h×30=8.64kW?h;Fc3物理好资源网(原物理ok网)

用日光灯消耗电能:Fc3物理好资源网(原物理ok网)

W′=P′t=30×24×10-3kW×2h×30=43.2kW?h;Fc3物理好资源网(原物理ok网)

W′-W=43.2kW?h-8.64kW?h=34.56kW?h.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(3)已知R0为100Ω,当光敏电阻为20Ω时,线圈A中的电流I===0.03A=30.0mAFc3物理好资源网(原物理ok网)

由题知,当线圈A中的电流I≥30.0mA时,动触点D与静触点G、H接触;即当光照度小于15lx,路灯开始工作.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(4)LED路灯亮度不够,多布一些路灯或使用功率更大的LED灯,增大发光亮度.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)减小Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(2)一个月(按 30天计算)可节约电能34.56KWhFc3物理好资源网(原物理ok网)

(3)当光照强度小于15lx时,路灯开始工作.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(4)换用功率更大的LED灯(其他合理即可).Fc3物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)分析表格中数据得出光敏电阻的阻值与光照度的关系.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(2)用公式W=Pt分别计算两种灯消耗的电能进行比较.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(3)由表格数据知,当线圈A中的电流I<30.0mA时(光照度小于15lx),动触点D与静触点G、H接触,根据I=求出线圈A中的电流,与“线圈A中的电流I≥30.0mA时”比较即可.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

(4)LED路灯亮度不够,可以使用功率更大的LED灯,增大发光亮度.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对实验数据的分析、消耗电能(电功)的计算、电磁铁的使用、LED灯的节能、能量的转化,知识点多、复杂,属于难题.Fc3物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:决定电阻大小因素:温度一定看材料,长度正比截面反,拉长压缩很特殊,四倍关系要分清。

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