Question

閱讀短文，回答問題．
LED燈
夜幕下，我市馬路邊LED燈亮化工程形成了一道亮麗的風景．這種LED燈是通過光電轉換來供電的．圖1是利用太陽能給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）之間的幾次實驗數據如下表所示．當線圈A中的電流I≥30.0mA時，動觸點D與靜觸點G、H接觸．當線圈A中的電流I＜30.0mA時，動觸點D與靜觸點E、F接觸．

光照強度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/m A	21.4	27.3	30.0	31.6	32.6	33.3

（1）由表格中數據可知，光敏電阻的阻值R隨光照強度E的增強而

 

；
（2）傍晚，當光照強度小于

 

lx（勒克斯）時，LED燈開始工作；
（3）電磁繼電器上的電磁鐵的連線簡化示意圖如圖2，在圖上標出它通電時的磁極．如想增大電磁鐵的磁性，你的辦法是

 

（寫出一種）；
（4）一只功率為6W的LED燈，其正常發(fā)光亮度相與30W的日光燈相當．某間教室有20 盞30W的日光燈，每天平均使用3h，如果能用6W的LED燈替換，則一個月（按 30天計算）可節(jié)約電能

 

kW?h．

Answer 1

分析：（1）由表中數據可直接看出光敏電阻隨光強的變化關系．
（2）根據電磁繼電器的結構和題意可知，當電路中電流I＜30mA時，LED燈開始工作，因此根據標準數據找出電流等于30mA時的光照強度即可得出正確答案．
（3）右手握住通電螺線管，使彎曲的四指與電流方向一致，大拇指所指的方向就是通電螺線管的N極；
電磁鐵的磁性強弱與有無鐵芯、線圈匝數和電流大小有關；
（4）已知兩種燈的額定功率、燈泡數量和照明時間，用公式W=Pt分別計算兩種燈消耗的電能進行比較．

解答：解：（1）由表中數據值：光敏電阻隨光強的增大而減小．
（2）根據標準數據可知，當電路中電流為30mA時，光照強度為15lx，因此，當光照強度小于15lx（勒克斯）時，LED燈開始工作．
（3）根據安培定則判定知：電磁鐵的下端為N極，上端為S極；
要增加電磁鐵的磁性，可以增大電路電流．
（4）∵P=

W

t

，
∴用LED燈消耗電能：W=Pt=20×6×10^-3kW×3h×30=10.8kW?h；
用日光燈消耗電能：W′=P′t=20×30×10^-3kW×3h×30=54kW?h
節(jié)約的電能為△W=W′-W=54kW?h-10.8kW?h=43.2kW?h．
故答案為：（1）越小；（2）15；
（3）磁極判定如下：
；增大電流；
（4）43.2．

點評：本題考查了學生對實驗數據的分析、消耗電能（電功）的計算、電磁鐵的使用、安培定則的應用、LED燈的節(jié)能，知識點多、復雜，屬于中檔題．