Question

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如圖甲所示為一個LED節能燈，它是用高亮度白色發光二極管做光源．某校科技活動組用以下方法來研究家用電燈和LED節能燈的發光效率：將額定功率均為15W的普通節能燈、白熾燈和LED節能燈依次接入同一照明電路，分別開燈10 min，讓溫度計的玻璃泡放在距離亮燈大約2 cm處，測出各自的溫度．然后，把光敏電阻與電流表按圖乙連成電路（該光敏電阻的阻值與光照強度成反比），再在暗室中將這三盞燈依次接入同一照明電路，并放在光敏電阻正上方30 cm處的同一位置，讀出相應的電流．

根據他們的實驗記錄完成下列問題：

(1)電流通過電燈電能轉化為          能和          能。

(2)電能轉化為內能最多的是          燈；發光亮度最大的是          燈．

（3）從表中數據看出，燈附近的溫度越低，圖乙電路中電流表的示數就越          ，這說明燈將電能轉化為光能越          ．

(4)l5 W的LED節能燈的發光亮度大約與          W普通節能燈相當.

 

Answer 1

【答案】

（1）光能；內能；（2）白熾燈；LED節能燈；（3）大；多；（4）60．

【解析】

試題分析：用電器工作的過程，就是電流做功的過程，也是電能轉化成其他形式能的過程；電能轉化為內能多說明在相等的時間內產生的熱量多，即溫度變化的多，據此即可判斷哪個燈電能轉化為內能最多；比較亮度可以比較光照的強度，光照強度與光敏電阻的阻值有關，阻值的大小可以由電流表的示數來判定．從表中的數據直接能夠讀出溫度與電流表示數的關系，再根據電流表示數與電阻關系，以及電阻與光照強度即可判定出電能轉化成光能的關系．從上面的分析可知：亮度與電流表的示數成正比，則由表中的電流表的示數即可判定出亮度的關系．

（1）電流通過電能轉化成光能和內能；

（2）①由表中數據可見，在相等的時間內白熾燈使溫度計示數上升的最多，故溫度變化的也最多，所以電能轉化為內能最多的是白熾燈．

②電流越大的電路中的電阻越小，又因為光敏電阻的阻值與光照強度成反比；所以電流表示數越大的光照強度越強，由表可知：發光亮度最大的是LED（LED節能燈）燈．

（3）表中數據可知：LED節能燈的溫度最低，而且電流表示數最大；電流表示數越大的，電阻阻值越小，則燈泡的光照強度也越強；因此燈附近的溫度越低，圖乙電路中電流表示數就越大，燈將電能轉化為光能越多．

（4）燈越亮，燈產生的熱量越少，溫度越低，光敏電阻阻值越大，電流表示數越小，也就是說燈的亮度與電流表的示數成正比；

因為相同功率的LED節能燈是普通節能燈光照強度的4倍，

∴15W的LED節能燈的發光亮度大約與60W普通節能燈相當．

考點：電能和電功率