Question

1．如图表示白炽电灯将电能转化为光能和内能的大致比例，由此可计算白炽电灯的发光效率为10%．一般节能灯的发光效率为30%，它只要有20W的功率就能达到60W白炽电灯的亮度．与白炽电灯相比，该节能灯可以节约电能66.7%．

Answer 1

分析 白炽灯的能量转化是将电能转化为光能和内能，从图中发现效率较低，需要根据机械效率公式和功率进行计算；
根据W=Pt表示出白炽灯消耗的电能和节能灯消耗的电能，两者之差即为节约的电能，节约的电能与白炽灯消耗的电能之比即为节约电能的百分比．

解答 解：
白炽灯的总功是消耗的100J的电能，有用功是10J的光能．
发光效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{10J}{100J}$×100%=10%，
节能灯的发光亮度要和白炽灯相同，就需要让两者的有用功相同．
W_{白炽灯有用功}=W_{节能灯有用功}
W_{白炽灯总功}η_白炽灯=W_{节能灯总功}η_节能灯
P_白炽灯tη_白炽灯=P_节能灯tη_节能灯
60W×10%=P_节能灯×30%
P_节能灯=20W
节能灯泡可以节约电能的百分比：
η=$\frac{{W}_{白}-{W}_{节}}{{W}_{白}}$=$\frac{{P}_{白}t-{P}_{节}t}{{P}_{白}t}$=$\frac{{P}_{白}-{P}_{节}}{{P}_{白}}$=$\frac{60W-20W}{60W}$×100%≈66.7%．
故答案为：10%；20；66.7．

点评 本题考查了电功率公式、电功公式的应用，关键是明白节约电能的百分比的含义．