Question

【題目】LED燈是一種新型的環(huán)保節(jié)能燈，小夢為了探究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15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，通過調(diào)整，使燈泡與溫度計(jì)的玻璃泡距離約為2 cm，燈泡與熱敏電阻的距離約為30 cm。閉合開關(guān)S 和S1，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)。

燈泡類型	盒內(nèi)初溫	盒內(nèi)末溫	電流表示數(shù)
白熾燈	20 ℃	78 ℃	6mA
普通節(jié)能燈	20 ℃	50 ℃	15 m A
LED燈	20 ℃	35 ℃	60 m A

根據(jù)小夢的探究，請回答：

(1) 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能最多的燈是 ，這是通過觀察 來比較的。(每空1分)

(2) 電能轉(zhuǎn)化為光能最多的燈是 ，這是通過觀察 來比較的。(每空1分)

(3) LED燈的發(fā)光效率較 (填“高”或“低”)。(1分)

(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)。(1分)

Answer 1

【答案】

【解析】

（1）電能通過燈泡上轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，會使周圍的空氣溫度升高，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，用溫度計(jì)測量空氣的溫度可知電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少；即通過觀察溫度計(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）電能通過燈泡上轉(zhuǎn)化為光能時，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，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LED燈的發(fā)光亮度相當(dāng)?shù)?/span>15W的白熾燈的個數(shù)是n==10；即白熾燈的功率為15W×10=150W．

故答案為：（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．