Question

2．家庭照明既可以使用白熾燈，也可以使用普通節(jié)能燈或LED節(jié)能燈．小麗同學(xué)從相關(guān)資料中了解到60瓦白熾燈、12瓦普通節(jié)能燈與5瓦LED節(jié)能燈的照明效果相當(dāng)，并收集到有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

有關(guān)數(shù)據(jù) 類別	額定電壓/V	額定功率/W	使用壽命/h
60W白熾燈	220	60	2000
12W普通節(jié)能燈	220	12	8000
5WLED節(jié)能燈	220	5	30000

通過計(jì)算回答：
（1）60瓦的白熾燈正常發(fā)光時(shí)，其燈絲電阻多大？
（2）在一只白熾燈的使用壽命內(nèi)，用5瓦的LED節(jié)能燈比用60瓦的白熾燈可以節(jié)約電能多少千瓦時(shí)？
（3）按照國(guó)家發(fā)改委等五部委2011年發(fā)布的《關(guān)于逐步禁止進(jìn)口和銷售普通照明白熾燈的公告》的要求，我國(guó)從2012年10月1日起逐步淘汰普通照明白熾燈，從2014年10月1日禁止銷售60瓦以上普通照明白熾燈．請(qǐng)你通過相關(guān)數(shù)據(jù)的比較，說明我國(guó)為什么要逐步淘汰普通照明白熾燈．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出白熾燈正常工作的電阻；
（2）根據(jù)公式W=Pt可求節(jié)約的電能；
（3）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈功率小，使用壽命長(zhǎng)，故可從以上幾點(diǎn)進(jìn)行分析其優(yōu)點(diǎn)．

解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，正常工作的電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{60W}$≈806.7Ω；
（2）白熾燈的使用壽命為t=2000h，
在白熾燈的使用壽命內(nèi)可節(jié)約電能△W=△Pt=（0.06kW-0.005kW）×2000h=110kW•h；
（3）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈和白熾燈相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)：在光照強(qiáng)度相同的情況下，LED燈不必要達(dá)到很高的溫度就能發(fā)光，電能基本上不轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，幾乎全部轉(zhuǎn)化光能，因而發(fā)光效率高；LED燈額定功率小，節(jié)約能源．故優(yōu)點(diǎn)為發(fā)光效率高、節(jié)能降耗、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)等．
答：
（1）它正常工作的電阻為806.7Ω；
（2）使用一盞LED燈比一盞白熾燈可節(jié)約電能110kW•h；
（3）LED燈發(fā)光效率高、節(jié)能降耗、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電流、電功率公式的靈活應(yīng)用和消耗電能的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，本題同時(shí)告訴我們使用LED燈的優(yōu)點(diǎn)，在日常生活中一定要養(yǎng)成節(jié)能的好習(xí)慣．