Question

LED灯（发光二极管）与普通照明灯相比具有低能耗、高亮度的优点．鸡西市在春节期间实施节日亮化工程，大部分采用了LED“绿色光源”．
（1）如图是某种额定电压为3V的LED灯的U-I图象，它正常工作多长时间消耗的电能为12焦耳？
（2）若LED照明光源1h 内可节约电能0.21×10¹²J，这些电能可让1×10⁶kg的水温度升高多少摄氏度？〔不计热量损失〕

Answer 1

分析：（1）从图象上可以看出当U_额=3V时，I=20mA，根据公式W=UIt可求工作时间．
（2）不计热量损失，电能完全转化成内能，根据公式W=Q=cm△t可求水升高的温度．

解答：解：（1）由图象可知，当U_额=3V时，I=20mA=0.02A，
由W=UIt得，t=

W

U额I

=

12J

3V×0.02A

=200s．
答：它正常工作200s消耗的电能为12焦耳．
（2）不计热量损失，Q_吸=W′=0.21×10¹²J，
由Q_吸=cm△t得，
△t=

Q吸

cm

=

0.21×1012J

4.2×103J/(kg?℃)×1×106kg

=50℃．
答：这些电能可让1×10⁶kg的水温度升高50℃．

点评：本题考查时间和温度升高的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，解题过程中要注意单位的换算，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据．