Question

【題目】閱讀短文，并回答問題．

第四代電光源——LED光源

如圖甲是時下較為流行的LED手電筒和LED吸頂燈，它的主要部分是高亮度白色發(fā)光二極管，這種發(fā)光二極管主要由硅、砷等半導體材料制成，具有光效高、耗電少，壽命長、易控制、免維護、安全環(huán)保等優(yōu)點，是繼白熾燈、鹵素燈和節(jié)能熒光燈后新興的第四代電光源，是極具發(fā)展前途的新光源．LED的發(fā)光原理與白熾燈先發(fā)熱后發(fā)光的原理截然不同，是直接把電能轉(zhuǎn)換成光能的器件，因而其發(fā)光效率較高，是新一代固體冷光源，將逐步取代傳統(tǒng)光源．圖乙是LED的元件實物及符號．

由于二極管具有單向?qū)щ娦�，使用時必須將它的正極與電源正極相連，二極管才能處于導通狀態(tài)，否則處于截止狀態(tài)．利用圖丙所示電路可以研究發(fā)光二極管的工作特性：把一個額定電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路，閉合開關(guān)S，LED即處于導通狀態(tài)，調(diào)節(jié)變阻器滑片，改變LED兩端的電壓和電路中電流，記錄多組電壓、電流數(shù)據(jù)，可以得到電壓表與電流表示數(shù)關(guān)系，如丁所示．

（1）LED燈主要由________（導體/半導體/超導體）材料制成；它之所以節(jié)能，被稱為冷光源，是因為電熱轉(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈_____（高/低）；

（2）在圖丙中，閉合S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使LED正常發(fā)光；斷開S，改變電源的正負極后再閉合S，LED_____（能/不能）發(fā)光；此時兩電表的示數(shù)為_______。

A.4.5V 20mA B. 3V 0mA C.4.5V 0mA D. 3V 20mA

（3）某個家庭原來全部用白熾燈來照明，平均每月照明用電50kWh，現(xiàn)全部改用LED燈．相同情況下可節(jié)能約70%．已知每消耗1度電相當于排入1.1kg的二氧化碳，則改用LED燈后，這個家庭平均每月能減排二氧化碳約__________kg．

Answer 1

【答案】半導體 低 不能 C 38.5.

【解析】

(1)由材料可知：二極管是由半導體做成的器件；發(fā)光二極管主要由硅、砷等半導體材料制成，具有光效高、耗電少，壽命長、易控制、免維護、安全環(huán)保等優(yōu)點，所以，LED燈主要由半導體材料制成；節(jié)能被稱為冷光源，是因為電熱轉(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈低；

(2)閉合開關(guān)S，LED發(fā)光；斷開S，改變電源的正負極后閉合S，LED由于具有單向?qū)щ娦裕�所以電路處于開路狀態(tài)，LED不能發(fā)光；此時電壓表示數(shù)為電源電壓4.5V，電流表的示數(shù)為0，故選C.

(3)全部改用LED燈后節(jié)約電能△E=50kWh×70%=35kWh，

可減排二氧化碳△m=△E×1kg/kWh=35kWh×1.1kg/kWh=38.5kg，