Question

下图是某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图（白天利用太阳能电池板给蓄电池充电，夜里利用蓄电池给LED路灯供电）．其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E（单位勒克斯，符号lx）之间的几次实验数据如下表所示

光照度E/lx	5	10	15	20	25	30
光敏电阻R/Ω	60	30	20	15	12	10
线圈中电流I/mA	21.4	27.3	30.0	31.6	32.6	33.3

当线圈A中的电流I≥30.0mA时，动触点D与静触点G、H接触．

（1）请你在图1中的坐标图描绘出将光敏电阻的阻值R与光照度E的变化关系曲线；
由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而________．
（2）傍晚，当光照度小于________lx（勒克斯）时，路灯开始工作．
（3）请用铅笔画线将图2中的电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点E、F、G、H的四根引线；连线不能交叉）．
（4）一只功率为6W的LED灯，通电后其发光亮度相当于30W的日光灯．某间教室有24盏30W的日光灯，每天平均使用2h，如果能用6W的LED灯进行照明，则一个月（按30天计算）可节约电能________kw?h．

Answer 1

解：（1）由实验数据可知，光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而减小；代入数值，描点连线，如图：

（2）由题知，当线圈A中的电流I≥30.0mA时，动触点D与静触点G、H接触；当线圈A中的电流I＜30.0mA时，动触点D与静触点E、F接触，即当光照度小于15lx，路灯开始工作．
（3）电路图如右图所示：
（4）用LED灯消耗电能：
W=Pt=6×24×10^-3kW×2h×30=8.64kW?h；
用日光灯消耗电能：
W′=P′t=30×24×10^-3kW×2h×30=43.2kW?h；
可节约电能△W=W′-W=43.2kW?h-8.64kW?h=34.56kW?h．
故答案为：（1）减少
（2）15
（4）34.56
分析：（1）分析表格中数据得出光敏电阻的阻值与光照度的关系．
（2）由表格数据知，当线圈A中的电流I＜30.0mA时（光照度小于15lx），动触点D与静触点E、F接触，路灯开始工作．
（3）白天充电（动触点D与静触点G、H接触）、夜晚供电（动触点D与静触点E、F接触），据此连接电路．
（4）用公式W=Pt分别计算两种灯消耗的电能进行比较．
点评：本题考查了学生对实验数据的分析、消耗电能（电功）的计算、电磁铁的使用、LED灯的节能、能量的转化，知识点多、复杂，属于难题．