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光二極管，這種發光二極管主要由硅、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、安全環保等優點，是繼白熾燈、鹵素燈和節能熒光燈后新興的第四代電光源，是極具發展前途的新光源。LED的發光原理與白熾燈先發熱后發光的原理截然不同，是直接把電能轉換成光能的器件，因而其發光效率較高，是新一代固體冷光源，將逐步取代傳統光源。圖乙是LED的元件實物及符號。

由于二極管具有單向導電性，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，否則處于截止狀態。利用圖丙所示電路可以研究發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S，LED即處于導通狀態，調節變阻器滑片，改變LED兩端的電壓和電路中電流，記錄多組電壓、電流數據，可以得到電壓表與電流表示數關系，如丁所示。

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

（2）在圖丙中，閉合S，調節滑動變阻器，使LED正常發光；斷開S，改變電源的正負極后再閉合S，LED_____（能/不能）發光；此時兩電表的示數為_____

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

（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，現全部改用LED燈。相同情況下可節能約70%．已知每消耗l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）發光二極管主要由硅、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、安全環保等優點．（2）由電路圖可知LED燈與滑動變阻器串聯，根據LED的單向導電性，判斷電路所處的狀態，然后根據電表所測的量判斷示數，（3）先求出全部改用LED燈后的節約的電能，再計算減少排放的二氧化碳的質量．

(1)由材料可知：二極管是由半導體做成的器件；發光二極管主要由硅、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、安全環保等優點，所以，LED燈主要由半導體材料制成；節能被稱為冷光源，是因為電熱轉換損耗的能量較白熾燈低；

(2)閉合開關S，LED發光；斷開S，改變電源的正負極后閉合S，LED由于具有單向導電性，所以電路處于開路狀態，LED不能發光；此時電壓表示數為電源電壓4.5V，電流表的示數為0，故選C.(3)全部改用LED燈后節約電能△E＝50kWh×70%＝35kWh，可減排二氧化碳△m＝△E×1kg/kWh＝35kWh×1.1kg/kWh＝38.5kg，