Question

【題目】小星在超市看見白熾燈和節(jié)能燈后，想到一個問題：白熾燈和節(jié)能燈誰的壽命更長，使用時哪個更經(jīng)濟？為此他查閱了資料，摘出部分信息如下.資料一：白熾燈在白熾狀態(tài)下發(fā)光時，有微粒不斷地從燈絲上跑出來，溫度越高，微粒跑得越厲害，使燈絲逐漸變細.資料二：60W白熾燈燈與某種11W的節(jié)能燈正常工作時照明效果相同（數(shù)據(jù)如表一）.資料三：白熾燈和節(jié)能燈都不宜頻繁開關(guān)。

表一

電燈種類	額定電壓	額定功率	壽命	單價
白熾燈	220V	60W	1000h	1.5元
節(jié)能燈	220V	11W	3000h	18元

表二

工作狀態(tài)	電功率
剛開始工作
正常工作

（1）以上資料蘊藏著一些物理知識.請寫出一點：____________

（2）已知“220V 60W”的白熾燈，在常溫下燈絲的電阻約80Ω，請通過計算將該白熾燈的有關(guān)數(shù)據(jù)填在表二的空格中。_______，________。（要保留計算過程）

（3）根據(jù)以上的數(shù)據(jù)分析，可知白熾燈不宜頻繁開關(guān)的原因是________________________.

（4）根據(jù)資料，若使節(jié)能燈從買回來開始正常工作到壽命結(jié)束，消耗的電能為多少kW·h？__________________________。

Answer 1

【答案】燈絲變細屬于升華現(xiàn)象 P===605W 60W 頻繁開關(guān)導(dǎo)致開燈的瞬間燈絲在強電流下工作，由于熱效應(yīng)，使燈絲易斷 W=Pt=0.011kW×3000h=33kW·h

【解析】

（1）資料中“白熾燈在白熾狀態(tài)下發(fā)光時，有微粒不斷地從燈絲上跑出來，溫度越高，微粒跑得越厲害，使燈絲逐漸變細”，這是燈絲發(fā)生升華現(xiàn)象。

（2）白熾燈剛工作時，燈絲的溫度與常溫下相同，電阻為R=80Ω，則此時電功率為P===605W；“220V 60W”表示白熾燈的額定電壓為220V，額定功率為60W。即白熾燈在正常工作時的電功率為60W。

（3）因在開燈的一瞬間，燈絲電阻比較小，通過燈絲的電流很大，容易將燈絲燒斷。

（4）節(jié)能燈額定功率P=11W=0.011kW，工作總時間t=3000h，則節(jié)能燈從買回來開始正常工作到壽命結(jié)束，消耗的電能為W=Pt=0.011kW×3000h=33kW·h。