Question

【題目】人類正面臨能源危機(jī)，為選用節(jié)能交通信號燈的燈泡，實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)下表中的LED燈和白熾燈在正常工作時(shí)，光照強(qiáng)度相同．有關(guān)數(shù)據(jù)如表：

二種燈	LED燈	白熾燈
發(fā)光原理	二極管發(fā)光	鎢絲高溫發(fā)光
額定電壓	24伏	220伏
響應(yīng)時(shí)間	10﹣9秒	10﹣3秒
額定功率	12瓦	100瓦

（1）請根據(jù)以上材料說明使用LED燈的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

① ；

② ．

（2）LED燈正常工作時(shí)的電流是 A，每天正常工作10小時(shí)，使用LED燈比使用白熾燈可節(jié)約電能為 kWh，這么多能量可將 kg的水從20℃加熱到100℃．（c水=4.2×103J/（kg℃），結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】（1）發(fā)光效率高、節(jié)能降耗，響應(yīng)時(shí)間短、環(huán)保、額定電壓低（安全電壓）以上任意寫出兩點(diǎn)均可（2）0.5A，0.88KWh，9.43Kg．

【解析】試題分析：（1）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈電壓低，功率小，響應(yīng)時(shí)間短，故可從以上幾點(diǎn)進(jìn)行分析其優(yōu)點(diǎn)．

（2）由功率公式可求出工作電流，由兩燈的功率之差可求出10小時(shí)節(jié)約的電能，由比熱可求出能將多少水加熱到100℃．

解：（1）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈和白熾燈相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)：在光照強(qiáng)度相同的情況下，LED燈不必要達(dá)到很高的溫度就能發(fā)光，電能基本上不轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，幾乎全部轉(zhuǎn)化光能，因而發(fā)光效率高；LED燈的額定電壓低，人直接接觸不會觸電；LED燈響應(yīng)時(shí)間短，也就是從開始發(fā)光到正常發(fā)光所用的時(shí)間短；LED燈額定功率小，節(jié)約能源．故優(yōu)點(diǎn)可從發(fā)光效率高、節(jié)能降耗，響應(yīng)時(shí)間短、環(huán)保、額定電壓低（安全電壓）以上任意寫出兩點(diǎn)均可

（2）由P=UI得：I=．

白熾燈功率比LED燈功率高△P=P2﹣P1=100W﹣12W=88W，則10小時(shí)節(jié)約的電能為W=△P×t=88W×10h=0.88KWh=3.168×106J．

如果用來燒水的話：由W=mc△t可得：

m==9.43Kg．

故答案為：（1）發(fā)光效率高、節(jié)能降耗，響應(yīng)時(shí)間短、環(huán)保、額定電壓低（安全電壓）以上任意寫出兩點(diǎn)均可

（2）0.5A，0.88KWh，9.43Kg．