Question

LED燈是一種新型的環(huán)保節(jié)能燈，小夢為了探究LED燈與家用普通白熾燈、普通節(jié)能燈的發(fā)光效率，他用如圖所示的裝置進行了實驗(其中R₀為光敏電阻，其電阻值與光照強度成反比)其實驗步驟如下：

燈泡類型	盒內初溫	盒內末溫	電流表示數(shù)
白熾燈	20℃	78℃	6mA
普通節(jié)能燈	20℃	50℃	15 mA
LED燈	20℃	35℃	60 mA

① 先把“220V 15W”的普通白熾燈接入燈座，通過調整，使燈泡與溫度計的玻璃泡距離約為2cm，燈泡與熱敏電阻的距離約為30cm。閉合開關S 和S₁，通電10min，分別讀出溫度計和電流表的示數(shù)，并填入下表。
②接著分別把規(guī)格相同的普通節(jié)能燈和LED燈接入燈座，重復上述實驗。
根據(jù)小夢的探究，請回答：
(1) 電能轉化為內能最多的燈是__________，這是通過觀察___________來比較的。
(2) 電能轉化為光能最多的燈是__________，這是通過觀察__________來比較的。
(3) LED燈的發(fā)光效率較__________(填“高”或“低”)。
(4) 綜合分析表中數(shù)據(jù)可知，15W的LED燈的發(fā)光亮度與__________的白熾燈發(fā)光亮度相當。

Answer 1

(1) 白熾燈   溫度計示數(shù)的變化（只要體現(xiàn)出溫度或溫度變化即可得分)
(2) LED燈 電流表示數(shù)的變化只要現(xiàn)出電流或電流變化即可得分) 
(3) 高   (4) 150W

解析（1）電能通過燈泡上轉化為內能時，會使周圍的空氣溫度升高，根據(jù)轉換法，用溫度計測量空氣的溫度可知電能轉化為內能的多少；即通過觀察溫度計示數(shù)的變化可比較電能轉化為內能的多少；
于是比較盒內溫度升高最高的是白熾燈，即電能轉化為內能最多的是白熾燈．
（2）電能通過燈泡上轉化為光能時，燈光照射到光敏電阻上，因其電阻值與光照強度成反比，當光照強度很強時，使光敏電阻的阻值減小，電路中的電流變大；所以電能轉化為光能的多少，通過觀察電流表示數(shù)的變化就可知；
由表格數(shù)據(jù)中可知：使用LED燈時的電流表的示數(shù)最大，表明電能轉化為光能最多的是LED燈．
（3）由上可知：在規(guī)格相同條件下，LED燈消耗相同的電能，轉化成的光能最多，即LED燈的發(fā)光效率最高．
（4）分析表中數(shù)據(jù)可知：
15W的LED燈的發(fā)光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為60mA；
而15W的白熾燈的發(fā)光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為6mA；
則需要與一個LED燈的發(fā)光亮度相當?shù)?5W的白熾燈的個數(shù)是n==10；即白熾燈的功率為15W×10=150W．
故答案為：（1）白熾燈、溫度計示數(shù)的變化；（2）LED燈、電流表示數(shù)的變化；（3）高；（4）150W．