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太陽(yáng)能路燈
如圖甲所示是某路道兩邊的太陽(yáng)能路燈，它由太陽(yáng)能電池板、控制器、24V的蓄電池組、LED發(fā)光二極管、燈桿及燈具外殼組成，它的結(jié)構(gòu)示意圖如圖乙，工作時(shí)能量流程圖如圖丙。該燈桿頂端是太陽(yáng)能電池板，白天光線(xiàn)強(qiáng)時(shí)，太陽(yáng)能電池板為蓄電池充電，夜晚光線(xiàn)弱時(shí)，蓄電池為L(zhǎng)ED燈供電照明。
太陽(yáng)能電池板的主要材料是晶體硅，它的基本原理是光電效應(yīng)。光照射到某些物質(zhì)上，引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化，這類(lèi)光致電變的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱(chēng)為光電效應(yīng)。光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象，只有入射光的頻率高于一定值時(shí)，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面；內(nèi)光電效應(yīng)是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，但使物質(zhì)的導(dǎo)電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象。
LED發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體器件，它具有工作電壓低（2～4V）、耗能少、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時(shí)間短、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、多色發(fā)光等優(yōu)點(diǎn)．它與普通的白熾燈發(fā)光原理不同，是把電能直接轉(zhuǎn)化為光能，因而其發(fā)光效率較高，是新一代固體冷光源，將逐步取代傳統(tǒng)光源。
（1）乙圖中，當(dāng)白天光線(xiàn)強(qiáng)時(shí)，S與 bb接通（選填“b”或“c”），太陽(yáng)能電池板是利用 內(nèi)內(nèi)（選填“內(nèi)”或“外”）光電效應(yīng)工作的。
（2）LED燈主要由 半導(dǎo)體半導(dǎo)體（選填“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”）材料制成，可以把電能直接轉(zhuǎn)化成 光光能。它之所以節(jié)能，被稱(chēng)為冷光源，是因?yàn)殡姛徂D(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈 低低（選填“高”或“低”）。
（3）為使LED發(fā)光二極管正常工作，應(yīng)將幾個(gè)LED發(fā)光二極管 串聯(lián)串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）才能安全使用。
【考點(diǎn)】二極管；半導(dǎo)體的特點(diǎn)．
【答案】b；內(nèi)；半導(dǎo)體；光；低；串聯(lián)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：829引用：11難度：0.7
相似題
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1．如圖甲是一種常見(jiàn)發(fā)光二極管，其電路符號(hào)如圖乙。小麗和小明了解到二極管的導(dǎo)電性能很特殊，它只允許電流從它的正極流向負(fù)極，不允許從負(fù)極流向正極。于是決定一起驗(yàn)證二極管這一特殊導(dǎo)電性。
??（1）當(dāng)電源反接時(shí)（如圖丙），無(wú)論怎么移動(dòng)滑片，電流表都 （選填“有”或“無(wú)”）示數(shù)；當(dāng)電源正接時(shí)（如圖?。?，閉合開(kāi)關(guān)，觀察發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，二極管也不發(fā)光。于是他們找來(lái)一個(gè)電壓表，接在c、d兩端，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為1.4V，電路無(wú)斷路情況，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變大，電流表也有示數(shù)，對(duì)此，他們猜想當(dāng)電源正接時(shí)二極管導(dǎo)電性能與它兩端的電壓大小有關(guān)。繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)，記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表。電壓/V 1.4 1.5 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 電流/mA 0 0 2.0 4.0 12.0 22.0 32.0 42.0 52.0 60.0
（2）分析以上實(shí)驗(yàn)可知發(fā)光二極管具有 （選填“單”或“雙”）向?qū)щ姷奶匦浴?br />（3）當(dāng)二極管兩端的正向電壓達(dá)到1.9V時(shí)，二極管正常工作；若二極管兩端的正向電壓超過(guò)1.9V，且長(zhǎng)時(shí)間處于此電壓下，二極管易損壞。從表格中收集到的數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出該二極管正常工作前的導(dǎo)電能力 正常工作后的導(dǎo)電能力（選填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）使用發(fā)出兩種色光的二極管，分別指示電動(dòng)機(jī)正反兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流方向不同，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同。為此小麗和小明利用由2節(jié)干電池組成的電源設(shè)計(jì)了符合需要的模擬電路。實(shí)驗(yàn)步驟：
①接通開(kāi)關(guān)，二極管a導(dǎo)通，正常工作發(fā)紅光，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。
②調(diào)換電池組正、負(fù)極，接通開(kāi)關(guān)，二極管b導(dǎo)通，正常工作發(fā)綠光，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。請(qǐng)根據(jù)小麗和小明的設(shè)計(jì)思路，在如圖1虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出二極管a的連接情況。發(fā)布：2024/10/24 5:0:2組卷：31引用：1難度：0.5 -
2．杭州亞運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式上應(yīng)用了全球最大規(guī)模的LED透明網(wǎng)幕屏，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)的觀眾能夠看見(jiàn)數(shù)字人奔跑以及點(diǎn)燃火炬的畫(huà)面。LED透明網(wǎng)幕屏主要利用發(fā)光二極管工作。發(fā)光二極管的主要材料是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/10/23 4:0:1組卷：158引用：6難度：0.8 -
3．閱讀短文，回答問(wèn)題：
神奇的二極管二極管是一種重要的半導(dǎo)體電子元件，有著廣泛的應(yīng)用，2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)被頒發(fā)給在藍(lán)色發(fā)光二極管上做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家。符號(hào)“
”，具有特殊的導(dǎo)電性，當(dāng)電流從“+”極流進(jìn)二極管時(shí)，二極管導(dǎo)通，相當(dāng)于一根導(dǎo)線(xiàn)；而電流從“-”極流入時(shí)，二極管斷路，實(shí)際上不會(huì)有電流通過(guò)。發(fā)光二極管只是二極管中的一種，與白熾燈泡相比，發(fā)光二極管具有節(jié)能、環(huán)保、安全、壽命長(zhǎng)、低功耗、低熱、高亮度、防水、微型、防震、易調(diào)光、光束集中、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明等領(lǐng)域。
（1）二極管具有 （選填“單”或“雙”）向?qū)щ娦浴?br />（2）為了探究二極管的特殊導(dǎo)電性，連接了圖甲、圖乙兩個(gè)電路，閉合開(kāi)關(guān)S，燈泡能夠發(fā)光的是 （選填圖甲或圖乙），燈泡不能發(fā)光的是 （選填圖甲或圖乙）。
（3）二極管的特殊導(dǎo)電性源自于構(gòu)成材料P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，受此啟發(fā)，科研人員利用P型半導(dǎo)體元件和N型半導(dǎo)體元件串聯(lián)，接上直流電源后，半導(dǎo)體材料的兩端會(huì)產(chǎn)生溫度差（珀?duì)柼?yīng)），制成了電腦的散熱器。如圖丙所示，二對(duì)PN型半導(dǎo)體對(duì)是 （選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）連接的。在電流方向是N-P的地方吸熱，而在電流方向是PN的地方放熱，則靠近電腦發(fā)熱體（CPU）的是圖中 （選填“上方”或“下方”）的陶瓷片。
（4）理想型開(kāi)關(guān)二極管輸出信號(hào)值Uk=1時(shí)，電路通路；輸出信號(hào)值Uk=0時(shí)，電路斷路。如圖丁所示，將兩個(gè)理想型開(kāi)關(guān)二極管接在某電路中，a、b兩點(diǎn)信號(hào)值隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖戊、己所示，則“0.03～0.04s”內(nèi)電路c處是 （選填“通路”或“斷路”），“0～0.08s”內(nèi)c處的通路時(shí)間為 s。發(fā)布：2024/12/22 7:30:3組卷：348引用：2難度：0.6
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