Question

18．LED燈可以把電能直接轉(zhuǎn)化為光能，一盞“24V 12W”的LED燈，其亮度與“220V 100W”的普通白熾燈相當，若上述LED燈和白熾燈都正常工作相同時間，兩燈消耗的電能之比是3：25；如圖所示是白熾燈工作時的能量轉(zhuǎn)化情況，由此可知，“24V 12W”LED燈與“220V 100W”白熾燈照明效果相同，是因為它們的發(fā)光（或能量轉(zhuǎn)化）效率不相同．

Answer 1

分析 （1）由兩燈的銘牌可知兩燈的額定功率，正常工作時的實際功率等于各自的額定功率，利用W=Pt比較相同時間內(nèi)消耗電能的大小關(guān)系；
（2）白熾燈工作時消耗的電能為總能量，轉(zhuǎn)化成的光能為有用能量，利用效率公式求白熾燈的發(fā)光效率；
通過計算看出白熾燈消耗的電能轉(zhuǎn)化為光能的效率很低，則12WLED燈與100W的白熾燈照效果相同的原因是兩種燈電能轉(zhuǎn)化為光能的效率不同．

解答 解：（1）因為兩燈正常工作，
所以P_LED=12W，P_白熾燈=100W，
由W=Pt可得兩燈消耗的電能之比：
W_LED：W_白熾燈=P_LEDt：P_白熾燈t=P_LED：P_白熾燈=12W：100W=3：25；
（2）白熾燈的發(fā)光效率：
η=$\frac{{W}_{光}}{{W}_{電}}$=$\frac{10J}{100J}$×100%=10%，
通過計算看出白熾燈消耗的電能轉(zhuǎn)化為光能的效率很低，則12WLED燈與100W的白熾燈照明效果相同的原因是節(jié)能燈的電能轉(zhuǎn)化為光能的效率比白熾燈的要高得多．
故答案為：3：25；發(fā)光（或能量轉(zhuǎn)化）．

點評 本題考查的是電能的計算、能量轉(zhuǎn)化及其效率計算，關(guān)鍵是利用好燈的銘牌（額定功率）和白熾燈的能流圖，通過做題明白白熾燈被淘汰的原因．