Question

每个家庭都有需要照明灯泡，目前市场上既有白炽灯，又有电子节能灯，究竟选择哪一种好呢？某中学“STS”研究小组的同学进行了调查，了解到在正常工作时，60W的白炽灯与11W的电子节能灯的发光效果相当，他们收集了有关数据如下表：

（1）已知“220V 60W”的白炽灯，在常温下灯丝的电阻约80Ω。请计算该白炽灯刚开始工作时的电功率。根据计算的数据分析，说说白炽灯不宜频繁开闭的原因是什么？
（2）根据表中数据，若以节能灯使用到寿终正寝时间计算，60W白炽灯和11W节能灯的成本加电费分别是多少？从“经济” 角度考虑，你会选择哪种灯泡？
（3）白炽灯工作时的能量转换如图所示，请你设计一个实验来比较白炽灯与节能灯的效率。（从实验器材、操作步骤、现象与结论三方面简述你的设计方案）

Answer 1

解：
（1）P===605W；灯泡刚开启的时候。功率是正常工作时的10倍，电流也是正常工作时的10倍，远大于额定电流，灯泡容易损坏。频繁开闭更增加了损坏的几率。
（2）白炽灯：W=Pt=0.06KW×5000h=300KW?h
电费：300KW?h×0.5元/KW?h=150元
总费用：150元+1.5元×5=157.5元
节能灯：W=Pt=0.011KW×5000h=55KW?h
电费：55KW?h×0.5元/KW?h=27.5元
总费用：27.5元+18元=45.5元
节能灯的费用少，我们选择节能灯；
（3）器材：温度计，功率相等的白炽灯和节能灯
操作步骤：
取功率相等的白炽灯和节能灯，使它们正常工作；在离它们相等的距离处分别用温度计测出相等的时间内温度计的示数；
现象和结论：白炽灯周围的温度高，则它的发光效率低。