题目内容
【题目】请阅读《白炽灯、节能灯与LED灯》回答下列问题：
白炽灯、节能灯与LED灯
白炽灯是根据电流的热效应制成的发光元件。当白炽灯接入电路中，电流流过灯丝的热效应使白炽灯发出连续的可见光和红外线，此现象在灯丝温度升到700K即可察觉。白炽灯的灯体比较热，普通灯泡、碘钨灯、射灯都是白炽灯。白炽灯工作时将大量的电能转化为内能，放出热量，只有极少一部分可以转化为有用的光能。
节能灯，又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯（国外简称CFL灯）及一体式荧光灯，是指将荧光灯与镇流器（安定器）组合成一个整体的照明设备。节能灯主要是通过镇流器给灯管灯丝加热，大约在1160K温度时，灯丝就开始发射电子（灯丝上涂有电子粉），电子碰撞氩原子后使氩原子获得能量，氩原子又撞击汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，发出紫外线，紫外线激发荧光粉发光。荧光灯工作时灯丝的温度大约在1160K，比白炽灯工作的温度2200K～2700K低很多，所以它的寿命也大大提高到8000小时以上，它不存在白炽灯那样的电流热效应。
LED灯（Light Emitting Diode）又叫发光二极管，它是一种固态的半导体器件，可以直接把电能转化为光能。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一部分是N型半导体，在它里面主要是电子。这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理。
LED灯与白炽灯和节能灯相比，1颗LED发出的光比较少，所以需要使用多颗LED同时工作。LED灯具有体积小、耗电低、寿命长、无毒环保等诸多优点，消耗能量较同光效的白炽灯减少80%左右，较节能灯减少40%左右，LED灯具从室外装饰，工程照明，逐渐发展到家用照明。
（1）当前，在全球大力推动节能减排、积极应对气候变化的形式下，很多国家纷纷出台了淘汰白炽灯的路线图，是因为白炽灯工作时将电能主要转化成了__________能；
（2）白炽灯、节能灯与LED灯的电光转化效率最高的是（_____）
A．白炽灯 B．节能灯 C．LED灯
（3）将标有“220V 15W”的 LED灯和“220V 15W” 的白炽灯分别接入家庭电路中，发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度，下列说法中正确的是（_____）
A．通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流
B．LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率
C．相同时间内LED灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能
（4）4W的LED灯和40W的白炽灯正常发光时亮度相同，两盏灯均正常工作1000h，使用LED灯可以节约电能____________kW·h。
【答案】内 C C 36
【解析】
（1）白炽灯泡正常发光时，产生的光能和内能是由电能转化来的。
（2）根据材料中：“LED灯与白炽灯和节能灯相比，消耗能量较同光效的白炽灯减少80%左右，较节能灯减少40%左右”可做出选择；
（3）已知LED灯和白炽灯的额定功率相同，根据
分析其消耗的电能；
（4）根据公式W=Pt可求节约的电能。
（1）白炽灯在工作时发光、发热，消耗了电能，白炽灯工作时将电能主要转化成了内能，小部分转化为光能；
（2）由“LED灯与白炽灯和节能灯相比，消耗能量较同光效的白炽灯减少80%左右，较节能灯减少40%左右”可知，所以电光转化效率最高的是LED灯，选C；
（3）已知标有“220V15W”的LED灯和“220V15W”的白炽灯分别接入家庭电路中，两灯都正常工作；
A、由P=UI可知，通过LED灯的电流等于通过白炽灯的电流，故A错误；
B、已知LED灯和白炽灯的额定电压和额定功率都相同，实际功率相同，都等于15W，故B错误；
C、根据W=Pt，已知LED灯和白炽灯的额定功率都相同，则相同时间内LED灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能，故C正确；
（4）由可得，可节约电能为：
Ftip △W=△Pt=（0.04kW-0.004kW）×1000h=36kWh。
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【题目】小阳在探究电流与电压的关系时，选择了下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、电池、定值电阻（R=10Ω）、导线若干，实验电路图如图甲所示。请按要求完成实验：
（1）在连接电路时，开关应_______（选填：“断开”或“闭合”）；
（2）请按如图甲所示的电路图，将如图乙电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左滑时，电流表示数变大；
（_____）
（3）闭合开关后发现电流表有示数，电压表示数为零，原因可能是（_____）
A．电流表的正负接线柱接反 B．电压表的量程选小了
C．电阻R发生了短路 D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
（4）电路连接无误后，小阳通过调节滑动变阻器的滑片P，测出电阻R两端的电压和对应的电流值，实验数据如下表，分析表中数据可以得出的结论是：______________；
U/V | 0.6 | 1.0 | 1.6 | 1.8 | 2.4 | 2.8 |
I/A | 0.06 | 0.1 | 0.16 | 0.18 | 0.24 | 0.28 |
（5）利用如图所示实验电路（不添加任何器材）还可以进行的实验有：___________；（写出一个即可）
（6）如果想利用该实验电路完成探究电流与电阻的关系，还需要添加的器材有_______。
