题目内容

6．家庭照明既可使用白炽灯，也可以使用普通节能灯或LED节能灯．小强同学从相关资料中了解到60W白炽灯、12W普通节能灯与5WLED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表：
有关数据
类别		额定电压/V额定功率/W使用寿命/h每只售价/元
白炽灯2206020001
普通节能灯22012800020
LED节能灯22053000055
通过计算回答：
（1）60W的白炽灯正常发光时，其灯丝电阻多大？
（2）假设学校内共需要1000只照明灯泡，安装一天使用10小时计算，每天使用5W的LED节能灯比使用60W的白炽灯一共可以节约多少度的电能？？
（3）请从能量转化的角度简要说明为什么同样亮度下，LED节能灯比白炽灯消耗的电功率小．

分析 （1）根据=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出白炽灯正常工作的电阻；
（2）根据公式W=Pt可求节约的电能．
（3）阅读题目中的文字和表格可以发现，LED灯功率小，使用寿命长，但亮度相同，结合能量守恒分析．

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=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，正常工作的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{60W}$=≈806.7Ω；
（2）用LED代替白炽灯可节约电能：
△W=△Pt=（0.06kW-0.005kW）×1000×10h=550kW•h．
（3）白炽灯发光时，灯丝的温度可达2000℃以上，把消耗的电能转化为光能和内能；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．
答：
（1）它正常工作的电阻为806.7Ω；
（2）使用一盏LED灯比一盏白炽灯可节约电能550kW•h；
（3）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，所以亮度相同时，LED灯的功率小．

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．

练习册系列答案
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