Question

7．图1是我们都熟悉的电灯，其原理使用过程中都涉及到很多物理电学知识，比如：
（1）某灯泡标有“220V 40W”，其中“40W”的含义是灯泡额定功率是40W．
（2）灯泡正常工作时，灯丝热的发光，可和灯泡连接的导线不怎么热，原因是灯丝的电阻比导线的电阻大，通过相同的电流时，产生的热量多．
（3）小明通过观察发现，同样规格的灯泡正常工作时，要比新灯泡暗 一些，通过分析，原来是用旧的灯泡的电阻由于升华要比新灯泡的电阻大，在正常工作时，实际功率变化造成的．
（4）普通的白炽灯原理是利用电流的热效应工作的，其发光效率不高，现在多数家庭已经开始用图2的节能灯取代白炽灯，一个12w的节能灯与一个60w的白炽灯发光强度相同，若每天工作5小时，一个节能灯一个月（30天）可以节约7.2kW•h的电能．

Answer 1

分析 （1）用电器在单位时间消耗的电能叫做电功率，电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量；②用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下的功率是额定功率．
（2）由焦耳定律Q=I²Rt可知电阻的发热量与电阻的阻值、电流及通电时间有关．
（3）物质由固态直接变成气态的过程叫做升华，物质由气态直接变成固态的过程叫做凝华．
电阻是导体自身的一种特性，电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关．若灯泡的电阻变大，而电源电压不变，由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析灯泡实际功率变化情况．
（4）电流有热效应、化学效应和磁效应等等；从能量转化角度讲，电流通过导体，电能转化为热能．
白炽灯的电功率减去节能灯的功率即为节约的功率，根据W=Pt求出一个月能节约的电能．

解答 解：（1）一个灯泡的铭牌上标有“220V  40W”，其中220V是灯泡的正常工作电压，叫额定电压；40W是灯泡正常工作时的功率，叫额定功率；“40W”的含义是灯泡的额定功率是40W；
（2）灯丝与导线是串联在电路中，因灯丝电阻大，导线的电阻很小，由公式Q=I² Rt可知，当通过它们的电流和通电时间相同时，电流产生的热量跟电阻成正比，因此导线几乎不发热，灯丝产生了更多的热量；
（3）白炽灯泡用久了，灯丝受热升华变为钨蒸气故变细，样灯丝的电阻变大，当接在照明电路时由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知灯泡的实际功率变小，所以灯泡的亮度会比新的暗些．
（4）电灯将电能转化为热能，利用电流的热效应工作；
一个月能节约的电能：
W_节约=P_节约t=（P_白-P_节）t=（60×10^-3kW-12×10^-3kW）×5h×30=7.2kW•h．
故答案为：灯泡额定功率是40W；（2）大；（3）暗；大；（4）热效应；7.2．

点评 本题考查了电功率的物理意义和对额定电压、额定功率概念、以及电功率的计算等知识的掌握，其中用电器的工作状态决定于实际功率是学习的难点．