Question

【題目】閱讀短文，并回答問題。

第四代電光源——LED

如圖甲是時下較為流行的LED手電筒和LED吸頂燈，它們的主要部分是高亮度發(fā)光二極管，這種發(fā)光二極管主要由硅、砷等半導(dǎo)體材料制成，具有光效高、壽命長、安全環(huán)保等優(yōu)點，是繼白熾燈、鹵素?zé)艉凸?jié)能熒光燈后新興的第四代電光源。LED的發(fā)光原理與白熾燈截然不同，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。

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(dǎo)通狀態(tài)，否則處于截止?fàn)顟B(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(dǎo)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、電流值，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(dǎo)體/半導(dǎo)體/超導(dǎo)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，滑動變阻器調(diào)至阻值為_________Ω時，LED燈剛好正常發(fā)光；斷開S，改變電源的正負(fù)極后再閉合S，則LED_________（能/不能）發(fā)光。

（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(dāng)于排出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(dǎo)體 低 75 不能 38.5

【解析】

(1)[1]由資料可知LED燈主要由半導(dǎo)體制成；

[2]之所以說節(jié)能，是因為電熱轉(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈更低；

(2)[3]由題意可知，當(dāng)LED燈正常發(fā)光時，其兩端電壓為3V，此時對應(yīng)電流為20mA，電源電壓為4.5V，由串聯(lián)分壓可得滑動變阻器兩端電壓為1.5V，則滑動變阻器接入阻值為：

[4]由于LED燈由二極管制成，具有單向?qū)щ娦�，故電源正�?fù)極交換后不能發(fā)光；

(3)[5]節(jié)省電能為：

減排二氧化碳量為：