Question

2010年上海世博會(huì)園區(qū)的設(shè)計(jì)引入了最先進(jìn)的科技成果，充分體現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能的理念，園區(qū)內(nèi)79%的燈采用了LED照明． LED也叫發(fā)光二極管，它是直流驅(qū)動(dòng)，超低能耗，電光轉(zhuǎn)化效率近100%，使用壽命可達(dá)10萬小時(shí)．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)下表中的LED燈和白熾燈在正常工作時(shí)，光照強(qiáng)度相同．

類型	LED燈	白熾燈
發(fā)光原理	發(fā)光二極管	鎢絲高溫發(fā)光
額定電壓	24V	220V
響應(yīng)時(shí)間	10-9s	10-3s
額定功率	12W	100W

（1）LED是一種微電子產(chǎn)品，與白熾燈相比它具有哪些不同特點(diǎn)？
（2）LED燈正常發(fā)光時(shí)的電流是多少？
（3）世博會(huì)園區(qū)的太陽(yáng)能發(fā)電能力達(dá)到了4.5MW（1MW=10⁶W），以此能力發(fā)電1小時(shí)所產(chǎn)生的電能相當(dāng)于多少優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒所產(chǎn)生的熱量？（煤的熱值q=3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）LED直流驅(qū)動(dòng)，超低功耗，單管功耗只在0.05W左右，具有節(jié)能、環(huán)保、高效、體積小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)；
（2）知道LED燈的額定電壓和額定功率，利用P=UI求正常發(fā)光時(shí)的電流；
（3）利用公式W=Pt求出太陽(yáng)能發(fā)電1小時(shí)所產(chǎn)生的電能，然后利用W=Q_放=mq求所需優(yōu)質(zhì)煤的質(zhì)量．

解答：解：（1）LED是一種低壓微電子產(chǎn)品，LED光源發(fā)光時(shí)無熱量、無輻射，廢棄物可回收，沒污染，屬于冷光源，可以安全觸摸，所以與白熾燈相比它具有節(jié)能、環(huán)保、高效、體積小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)．
（2）LED燈正常發(fā)光時(shí)的電流：
I=

P

U

=

12W

24V

=0.5A；
（3）太陽(yáng)能發(fā)電1小時(shí)所產(chǎn)生的電能為：
W=Pt=4.5×10⁶W×3600s=1.62×10¹⁰J，
由題知，Q_放=mq=W=1.62×10¹⁰J，
m=

Q放

q

=

1.62×1010J

3×107J/kg

=540kg．
答：（1）低壓；節(jié)能、環(huán)保、高效、體積小、壽命長(zhǎng)等
（2）LED燈正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5A；
（3）太陽(yáng)能發(fā)電1小時(shí)所產(chǎn)生的電能相當(dāng)于540kg優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒所產(chǎn)生的熱量．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力，對(duì)學(xué)生的要求較高，能從銘牌得出相關(guān)信息并利用好是本題的關(guān)鍵．