题目内容
人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现,下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同.有关数据如下表:
(1)请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点:
①
②
(2)LED灯正常工作时的电流是
| 二种灯 | LED灯 | 白炽灯 |
| 发光原理 | 二极管发光 | 钨丝高温发光 |
| 额定电压 | 24伏 | 220伏 |
| 响应时间 | 10-9秒 | 10-3秒 |
| 额定功率 | 12瓦 | 100瓦 |
①
发光效率高
发光效率高
;②
节能降耗
节能降耗
.(2)LED灯正常工作时的电流是
0.5
0.5
A,每天正常工作10小时,使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为0.88
0.88
kW?h,LED灯由半导体材料制成,请列举一种半导体材料:硅
硅
.分析:(1)分析表格中的数据可以发现,LED灯电压低,功率小,响应时间短,据此进行分析其优点.
(2)由功率公式可求出工作电流,由两灯的功率之差可求出10小时节约的电能,由比热可求出能将多少水加热到100℃.
(2)由功率公式可求出工作电流,由两灯的功率之差可求出10小时节约的电能,由比热可求出能将多少水加热到100℃.
解答:解:(1)根据题意和表格中的数据可知,LED灯和白炽灯相比有明显的优点:在光照强度相同的情况下,LED灯不必要达到很高的温度就能发光,电能基本上不转化成内能,几乎全部转化光能,因而发光效率高;LED灯的额定电压低,人直接接触不会触电;LED灯响应时间短,也就是从开始发光到正常发光所用的时间短;LED灯额定功率小,节约能源.故优点可从发光效率高、节能降耗,响应时间短、环保、额定电压低等;
(2)由P=UI得:I=
=
=0.5A.
白炽灯功率比LED灯功率高△P=P2-P1=100W-12W=88W,则10小时节约的电能为W=△P×t=0.088kW×10h=0.88kW?h;LED灯由半导体材料制成,如硅、锗都属于半导体材料.
故答案为:(1)发光效率高;节能降耗;(2)0.5;0.88;硅.
(2)由P=UI得:I=
| P |
| U |
| 12W |
| 24V |
白炽灯功率比LED灯功率高△P=P2-P1=100W-12W=88W,则10小时节约的电能为W=△P×t=0.088kW×10h=0.88kW?h;LED灯由半导体材料制成,如硅、锗都属于半导体材料.
故答案为:(1)发光效率高;节能降耗;(2)0.5;0.88;硅.
点评:随着科技创新,传统的红绿交通信号灯逐渐被发光二极管(LED)灯所替代.如果同学们仔细观察会发现,现在一些手电筒的灯泡也被LED灯所取代.
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