Question

（2011?江寧區(qū)二模）下圖是某小區(qū)利用太陽能給LED路燈供電的自動控制電路的原理示意圖（白天利用太陽能電池板給蓄電池充電，夜里利用蓄電池給LED路燈供電）．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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示

光照度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/mA	21.4	27.3	30.0	31.6	32.6	33.3

當(dāng)線圈A中的電流I≥30.0mA時，動觸點(diǎn)D與靜觸點(diǎn)G、H接觸．

（1）請你在圖1中的坐標(biāo)圖描繪出將光敏電阻的阻值R與光照度E的變化關(guān)系曲線；
由表格中數(shù)據(jù)可知，光敏電阻的阻值R隨光照度E的增強(qiáng)而

減少

．
（2）傍晚，當(dāng)光照度小于

15

lx（勒克斯）時，路燈開始工作．
（3）請用鉛筆畫線將圖2中的電路原理圖連接完整，使工作電路能正常工作（與觸點(diǎn)的接線只能接在靜觸點(diǎn)上，圖中已給出靜觸點(diǎn)E、F、G、H的四根引線；連線不能交叉）．
（4）一只功率為6W的LED燈，通電后其發(fā)光亮度相當(dāng)于30W的日光燈．某間教室有24盞30W的日光燈，每天平均使用2h，如果能用6W的LED燈進(jìn)行照明，則一個月（按30天計(jì)算）可節(jié)約電能

34.56

kw?h．

Answer 1

分析：（1）分析表格中數(shù)據(jù)得出光敏電阻的阻值與光照度的關(guān)系．
（2）由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)線圈A中的電流I＜30.0mA時（光照度小于15lx），動觸點(diǎn)D與靜觸點(diǎn)E、F接觸，路燈開始工作．
（3）白天充電（動觸點(diǎn)D與靜觸點(diǎn)G、H接觸）、夜晚供電（動觸點(diǎn)D與靜觸點(diǎn)E、F接觸），據(jù)此連接電路．
（4）用公式W=Pt分別計(jì)算兩種燈消耗的電能進(jìn)行比較．

解答：解：（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，光敏電阻的阻值R隨光照度E的增強(qiáng)而減��；代入數(shù)值，描點(diǎn)連線，如圖：

（2）由題知，當(dāng)線圈A中的電流I≥30.0mA時，動觸點(diǎn)D與靜觸點(diǎn)G、H接觸；當(dāng)線圈A中的電流I＜30.0mA時，動觸點(diǎn)D與靜觸點(diǎn)E、F接觸，即當(dāng)光照度小于15lx，路燈開始工作．
（3）電路圖如右圖所示：
（4）用LED燈消耗電能：
W=Pt=6×24×10^-3kW×2h×30=8.64kW?h；
用日光燈消耗電能：
W′=P′t=30×24×10^-3kW×2h×30=43.2kW?h；
可節(jié)約電能△W=W′-W=43.2kW?h-8.64kW?h=34.56kW?h．
故答案為：（1）減少
（2）15
（4）34.56

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、消耗電能（電功）的計(jì)算、電磁鐵的使用、LED燈的節(jié)能、能量的轉(zhuǎn)化，知識點(diǎn)多、復(fù)雜，屬于難題．