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现在很多马路上都应用LED灯作路灯,这种LED灯是通过光电转换来供电的。右图是某路灯利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中,R是光敏电阻,此光敏电阻的阻值R、流过线圈的电流I与光照度E(单位勒克斯,符号lx)之间的实验数据如下表所示:
光照度E/lx |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
光敏电阻R/Ω |
60 |
30 |
20 |
15 |
12 |
10 |
线圈中电流I/m A |
21.4 |
27.3 |
30.0 |
31.6 |
32.6 |
33.3 |
(1)由表格中数据可知,光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而 。
(2)白天,当线圈A中的电流I≧30.0mA时,动触点D与静触点G、H接触。太阳能电池板将 能转化为 能,这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚,当光照度小于 lx(勒克斯)时,动触点D与静触点E、F接触,蓄电池给路灯供电,路灯开始工作,此时将 能转化为 能。
(3)一只功率为6W的LED灯,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2 h,如果能用6W的LED灯进行照明,则一个月(按 30天计算)可节约多少kW·h的电能?
(4)(1分)大面积使用 LED路灯是当前照明发展的方向。但目前有人反映LED路灯亮度不够,请你提出一条能提高亮度的合理化的建议:
。
人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现,下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同。有关数据如下表:
⑴请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点:
① ______________ ;
②____________ ____________________。
⑵LED灯正常工作时的电流是 A,每天正常工作10小时,使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为 kW•h。
家庭电路中,照明灯泡与控制它的开关之间的连接方式是_________。一只标有“PZ220—40”字样的白炽灯泡,其额定电压是 V,额定功率是 W,正常工作25 h消耗的电能为 kW·h。若灯泡两端的电压是200V,灯泡的亮度将比正常发光时 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
如图所示,某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示、这辆电动自行车重__________N、该车以最高车速行驶1h,其消耗的电能不超过________J、
标有“220V 44W”的电热器接在220伏的电路中,工作100秒它所消耗的电能是_______焦耳,通过这个用电器的电流是_______安。若此用电器接在110伏特的电路中,它的电阻是__________欧。
小夜灯是家庭夜间照明的理想光源,它不仅节电,而且还用于装饰照明。如图16所示为一种“220V 1W”的小夜灯。
(1)当小夜灯正常发光时,灯的电阻是多少?若每天使用10小时,一只小夜灯一个月(按30天计算)耗电多少千瓦时?
(2)黑夜摸开关很不方便,某同学利用图示的小夜灯E1(作指示灯用),一个标有“PZ220-40”的照明灯E2和一个开关S,设计了一种带有指示灯的开关,请在图17中虚线框内适当位置填上开关S、指示灯E1和照明灯E2。要求:开关断开时,照明灯泡灭,指示灯亮;开关闭合时照明灯泡亮,指示灯灭。
(3)计算说明(2)中开关断开时指示灯亮而照明灯泡灭的原因。
目前我国移动电话已超过4.5亿部,居全球首位。移动电话所用的电源大多为锂离子电池,简称锂电池。某B-6380M标准型3.6 V锂电池上标有“900 mA·h(提示:能在900 mA电流下工作1小时)”的字样,则这块锂电池充满电后,贮存的电能是 kWh,若手机的工作电流为9 mA ,此电池可供手机工作 h。
“地球一小时”由世界自然基金会于2007年发起,号召人们在每年三月的最后一个周六晚上自愿关灯一小时,倡导节能减排行动,以共同应对全球气候变化。假设市区有5万个家庭响应号召,若每个家庭照明灯平均功率约为60W,那么在今年3月27日晚上关灯一小时可节约 kw·h的电能,相当于 kg热值为3.0×107J/kg的标准煤完全燃烧所放出的热量。
表是某个水壶的铭牌,从铭牌中可知,在额定电压下通过电水壶的电流是 A(保留一位小数即可),1min内消耗的电能为 J。
型号 |
SP-988 |
额定功率 |
1500W |
额定电压 |
220V |
额定频率 |
50Hz |
额定容量 |
1.6L |
如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示.
额定电压 |
额定加热功率 |
指示功率 |
袋内充水 |
自动断电温度 |
220V |
500W |
≤0.2W |
1kg |
65℃ |
(1)由题意可知,红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要 (选填“大”或“小”)得多;
(2)为了使用电热水袋更加安全,有的电热水袋里使用双重温控开关保护,也就是把两个温控开关 (选填“串联”或“并联”)起来使用;
(3)当热水袋原来的温度是15℃时,在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了,则此过程中水吸收的热量是 J,电热水袋的发热效率为 .[c水=4.2×103J/(kg•℃)].
2010年世博会期间,上海黄浦江上出现由我国设计和制造的太阳能游船,如图所示。高高扬起的风帆由太阳能电池板拼装而成。太阳能电池板的面积为50 m2。该船是国内第一艘采用太阳能、锂电池及柴油机组多种能源混合供电的船舶,在不同的日照情况下,船体行驶所使用的动力可通过计算机在太阳能和柴油机组间进行自动调配,节省电力和减排均达到30%以上,最高可100%使用太阳能。
(1)如果该船满载乘客从东海驶入黄浦江,它所受到的浮力________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(2)当该船完全使用太阳能在水中行驶时,其中的能量转化情况是( )
A.电能→ 太阳能→机械能 | B.太阳能→电能→机械能 |
C.化学能→ 太阳能→机械能 | D.太阳能→内能→机械能 |
(3)如果太阳光照射到太阳能电池板时的辐射功率为2000J/(s·m2)(每秒钟辐射在每平方米上的光能为2000J),太阳能电池光电转换效率为50%,则该船每分钟获得___________J的电能。
(4)为响应节能减排、低碳的倡导,小雨将家中的一台额定电压为220V ,制冷额定功率为1000W 的空调,温度设定从原来24℃ 改为28℃ ,仅此一项措施,家中的电能表平均每天少走2 .5kw·h 。求:
①这台空调正常制冷时,工作电流是多少?(计算结果保留一位小数)
②这台空调一个月(按30 天计算)可节约电能多少kW·h ?
③若某边远山区的“希望小学”,每间教室仅有两盏“220V 40W ”电灯,那么小雨家中的这台空调一个月所节约的电能,可供这两盏电灯正常发光多少小时?
(5)国际专门研究全球变暖现象的众多科学家的研究成果表明:如果人们不做任何决定性的改变,让环境照过去几十年的速度恶化下去的话,十年之后,再怎么努力也不能挽回。现在努力还有救。我们拯救地球,只剩下10年时间!而你,正是可以阻止这一灾难发生的其中一员,因此,现在就请你从物理学的角度,提出一条保护地球环境的合理化建议: 。
下表是某国产洗衣机的使用说明书上所列举的数据,由此可知洗衣机正常工作的电流为 A,若洗衣、脱水累计1h,则洗衣机消耗的电功为 kwh。
额定电压 |
额定洗衣、脱水功率 |
洗衣、脱水容量 |
220V |
440W |
5kg |
表是某个水壶的铭牌,从铭牌中可知,在额定电压下通过电水壶的电流是 A(保留一位小数即可),1min内消耗的电能为 J。