Question

2010年上海世博会园区的设计引入了最先进的科技成果，充分体现了环保节能的理念，园区内79%的灯采用了LED照明． LED也叫发光二极管，它是直流驱动，超低能耗，电光转化效率近100%，使用寿命可达10万小时．实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同．

类型	LED灯	白炽灯
发光原理	发光二极管	钨丝高温发光
额定电压	24V	220V
响应时间	10-9s	10-3s
额定功率	12W	100W

（1）LED是一种微电子产品，与白炽灯相比它具有哪些不同特点？
（2）LED灯正常发光时的电流是多少？
（3）世博会园区的太阳能发电能力达到了4.5MW（1MW=10⁶W），以此能力发电1小时所产生的电能相当于多少优质煤完全燃烧所产生的热量？（煤的热值q=3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）LED直流驱动，超低功耗，单管功耗只在0.05W左右，具有节能、环保、高效、体积小、寿命长等优点；
（2）知道LED灯的额定电压和额定功率，利用P=UI求正常发光时的电流；
（3）利用公式W=Pt求出太阳能发电1小时所产生的电能，然后利用W=Q_放=mq求所需优质煤的质量．

解答：解：（1）LED是一种低压微电子产品，LED光源发光时无热量、无辐射，废弃物可回收，没污染，属于冷光源，可以安全触摸，所以与白炽灯相比它具有节能、环保、高效、体积小、寿命长等优点．
（2）LED灯正常发光时的电流：
I=

P

U

=

12W

24V

=0.5A；
（3）太阳能发电1小时所产生的电能为：
W=Pt=4.5×10⁶W×3600s=1.62×10¹⁰J，
由题知，Q_放=mq=W=1.62×10¹⁰J，
m=

Q放

q

=

1.62×1010J

3×107J/kg

=540kg．
答：（1）低压；节能、环保、高效、体积小、寿命长等
（2）LED灯正常发光时的电流为0.5A；
（3）太阳能发电1小时所产生的电能相当于540kg优质煤完全燃烧所产生的热量．

点评：本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力，对学生的要求较高，能从铭牌得出相关信息并利用好是本题的关键．