Question

普通的钨丝白炽灯泡的发光效率（电能转化为光能的效率）仅为7%--8%，中国将在近几年逐步用电子节能灯代替白炽灯．某中学“STS”研究小组的同学进行了系列调查研究：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，如果测得60W的白炽灯的发光效率为7.7%．
（1）请你计算11W电子节能灯的发光效率为多少？如果我们家中每盏电灯一年平均用电1000小时，家中用11W 电子节能灯代替60W的白炽灯后，一只11W 电子节能灯一年可节约多少电能？
（2）不要小看1kW?h电能的作用，它可以使电炉炼钢1.6Kg，使电车行驶0.85Km．节约用电我们要从点滴做起．请你选取你家中的一种用电器提出两条合理的节约电能的措施．
（3）现在有功率不知的白炽灯泡和电子节能灯各一个，请你设计一种简易的方法判断其功率哪个大．（说出你的判断方法和理由）

Answer 1

解：（1）60W的白炽灯与11W的电子节能灯的发光效果相当，即两灯的发光功率相当，根据发光效率η=得，
η₁P₁=η₂P₂，
7.7%×60W=η₂×11W，
电子节能灯的发光效率：
η₂=42%；
电子节能灯一年可节约的电能：
W=△Pt=（P₁-P₂）t=（0.06kW-0.011kW）×1000h=49kw?h．
答：（1）11W电子节能灯的发光效率为42%；一只11W电子节能灯一年可节约电能49kw?h．
（2）以空调为例，为了节约电能夏天可以将温度调高一点，或尽量少开．
（3）根据P=可知，相同时间，消耗电能多的功率大．方法：分别将两灯接入家庭电路中，只让一个灯工作，比较在相同时间里电能表转动的转数，转数多的功率大．
分析：（1）因为60W的白炽灯与11W的电子节能灯的发光效果相当，说明两灯的发光功率相当，根据η=分别表示出两灯的发光功率，列出等式即可求出11W电子节能灯的发光效率；
分别求出60W的白炽灯与11W的电子节能灯工作1000小时，消耗的电能即可求出一年可节约的电能；
（2）节约电能从两个方面入手：一是缩短用电时间，二是减小电功率．
（3）根据P=可知，相同时间，消耗电能多的功率大，据此可设计比较两灯功率大小的方法．
点评：（1）电功的计算比较基本，有点麻烦，只要细心还是不难解答的；
（2）比较功率大小要从P=入手考虑，时间相同时，消耗的电能越多功率越大，消耗的电能相同时，时间越短功率越大．