Question

3．我国从2012年10月1日起逐步淘汰普通照明白炽灯，提倡使用节能灯；从2014年10月1日起禁止销售60瓦以上普通照明白炽灯．小明同学从相关资料中了解到60瓦白炽灯、12瓦普通节能灯与5瓦的LED节能灯的照明效果相当，并收集到这几种照明用灯具的有关数据如下表：

有关数据 类别	额定电压/伏	额定功率/瓦	使用寿命/时	每只售价/元
白炽灯	220	60	2000	1
普通节能灯	220	12	8000	20
LED节能灯	220	5	30000	55

试通过计算回答：
（1）5瓦的LED节能灯正常发光时，其工作电流多大？（保留二位小数）
（2）60瓦的白炽灯正常发光时，其灯丝电阻多大？（保留二位小数）
（3）按照一只白炽灯的使用寿命，使用5瓦的LED节能灯比使用60瓦的白炽灯可以节约多少电能？

Answer 1

分析 （1）白炽灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出正常工作时的电流；
（2）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出白炽灯正常工作的电阻；
（3）根据公式W=Pt可求节约的电能．

解答 解：（1）白炽灯正常工作时的功率P=60W=0.06kW，电压U=220V，
由P=UI可得，正常工作时的电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{5W}{220V}$≈0.02A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，60瓦的白炽灯正常发光时的电阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{60W}$≈806.67Ω；
（3）白炽灯的使用寿命为t=2000h，
由P=$\frac{W}{t}$可得，在白炽灯的使用寿命内可节约电能△W=△Pt=（0.06kW-0.005kW）×2000h=110kW•h．
答：
（1）它正常工作时的电流为0.02A；
（2）它正常工作的电阻为806.67Ω；
（3）使用一盏LED灯比一盏白炽灯可节约电能110kW•h；

点评 本题考查电流、电功率公式的灵活应用和消耗电能的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，本题同时告诉我们使用LED灯的优点，在日常生活中一定要养成节能的好习惯．