Question

3．我國從2012年10月1日起逐步淘汰普通照明白熾燈，提倡使用節(jié)能燈；從2014年10月1日起禁止銷售60瓦以上普通照明白熾燈．小明同學從相關資料中了解到60瓦白熾燈、12瓦普通節(jié)能燈與5瓦的LED節(jié)能燈的照明效果相當，并收集到這幾種照明用燈具的有關數(shù)據(jù)如下表：

有關數(shù)據(jù) 類別	額定電壓/伏	額定功率/瓦	使用壽命/時	每只售價/元
白熾燈	220	60	2000	1
普通節(jié)能燈	220	12	8000	20
LED節(jié)能燈	220	5	30000	55

試通過計算回答：
（1）5瓦的LED節(jié)能燈正常發(fā)光時，其工作電流多大？（保留二位小數(shù)）
（2）60瓦的白熾燈正常發(fā)光時，其燈絲電阻多大？（保留二位小數(shù)）
（3）按照一只白熾燈的使用壽命，使用5瓦的LED節(jié)能燈比使用60瓦的白熾燈可以節(jié)約多少電能？

Answer 1

分析 （1）白熾燈正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常工作時的電流；
（2）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出白熾燈正常工作的電阻；
（3）根據(jù)公式W=Pt可求節(jié)約的電能．

解答 解：（1）白熾燈正常工作時的功率P=60W=0.06kW，電壓U=220V，
由P=UI可得，正常工作時的電流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{5W}{220V}$≈0.02A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，60瓦的白熾燈正常發(fā)光時的電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{60W}$≈806.67Ω；
（3）白熾燈的使用壽命為t=2000h，
由P=$\frac{W}{t}$可得，在白熾燈的使用壽命內可節(jié)約電能△W=△Pt=（0.06kW-0.005kW）×2000h=110kW•h．
答：
（1）它正常工作時的電流為0.02A；
（2）它正常工作的電阻為806.67Ω；
（3）使用一盞LED燈比一盞白熾燈可節(jié)約電能110kW•h；

點評 本題考查電流、電功率公式的靈活應用和消耗電能的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，本題同時告訴我們使用LED燈的優(yōu)點，在日常生活中一定要養(yǎng)成節(jié)能的好習慣．