Question

【題目】LED燈是一種新型的環(huán)保節(jié)能燈，小夢(mèng)為了探究LED燈與家用普通白熾燈、普通節(jié)能燈的發(fā)光效率，他用如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（其中R0為光敏電阻，其電阻值與光照強(qiáng)度成反比）其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①先把“220V 15W”的普通白熾燈接入燈座，通過(guò)調(diào)整，使燈泡與溫度計(jì)的玻璃泡距離約為2cm，燈泡與光敏電阻的距離約為30cm。閉合開(kāi)關(guān)，通電10min，分別讀出溫度計(jì)和電流表的示數(shù)，并填入下表。

②接著分別把規(guī)格相同的普通節(jié)能燈和LED燈接入燈座，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

根據(jù)小夢(mèng)的探究，請(qǐng)回答：

(1)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能最多的燈是 ，這是通過(guò)觀察 來(lái)比較的。

(2)電能轉(zhuǎn)化為光能最多的燈是 ，這是通過(guò)觀察 來(lái)比較的。

(3)LED燈的發(fā)光效率較 (填“高”或“低”)。

(4)綜合分析表中數(shù)據(jù)可知，15W的LED燈的發(fā)光亮度與 的白熾燈發(fā)光亮度相當(dāng)。

Answer 1

【答案】（1）白熾燈、溫度計(jì)示數(shù)的變化；（2）LED燈、電流表示數(shù)的變化；（3）高；（4）150W

【解析】試題分析：1）電能通過(guò)燈泡上轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)，會(huì)使周圍的空氣溫度升高，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，用溫度計(jì)測(cè)量空氣的溫度可知電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少；即通過(guò)觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化可比較電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少；于是比較盒內(nèi)溫度升高最高的是白熾燈，即電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能最多的是白熾燈；

（2）電能通過(guò)燈泡上轉(zhuǎn)化為光能時(shí)，燈光照射到光敏電阻上，因其電阻值與光照強(qiáng)度成反比，當(dāng)光照強(qiáng)度很強(qiáng)時(shí)，使光敏電阻的阻值減小，電路中的電流變大；所以電能轉(zhuǎn)化為光能的多少，通過(guò)觀察電流表示數(shù)的變化就可知；由表格數(shù)據(jù)中可知：使用LED燈時(shí)的電流表的示數(shù)最大，表明電能轉(zhuǎn)化為光能最多的是LED燈；

（3）由上可知：在規(guī)格相同條件下，LED燈消耗相同的電能，轉(zhuǎn)化成的光能最多，即LED燈的發(fā)光效率最高；

（4）分析表中數(shù)據(jù)可知：15W的LED燈的發(fā)光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為60mA；而15W的白熾燈的發(fā)光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為6mA；則需要與一個(gè)LED燈的發(fā)光亮度相當(dāng)?shù)?/span>15W的白熾燈的個(gè)數(shù)是n=60mA/6mA=10；即白熾燈的功率為15W×10=150W。