Question

7．節(jié)能燈具有節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)．“220 11W”的節(jié)能燈正常發(fā)光時與一盞“220V 60W”的白熾燈在正常工作時的亮度相同，白熾燈的發(fā)光效率是8%，試求：
（1）節(jié)能燈的額定電流是多少？
（2）白熾燈正常工作1min，消耗的電能是多少焦？其中轉(zhuǎn)化為光能多少焦？
（3）這個節(jié)能燈的發(fā)光效率是多少？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）已知節(jié)能燈的額定功率利用P=UI即可求出，
（2）已知白熾燈的額定功率和工作時間，根據(jù)公式W=Pt可求消耗的電能，已知效率，根據(jù)效率公式計算轉(zhuǎn)化為光能．
（3）根據(jù)節(jié)能燈正常發(fā)光時與白熾燈在正常工作時的亮度相同求出節(jié)能燈轉(zhuǎn)化為光能，根據(jù)公式W=Pt可求節(jié)能燈消耗的電能，根據(jù)效率公式即可求出發(fā)光效率．

解答 解：（1）由P=UI得：
節(jié)能燈的額定電流I_節(jié)=$\frac{{P}_{節(jié)}}{U}$=$\frac{11W}{220V}$=0.05A；
（2）由P=$\frac{W}{t}$得：E_白熾燈=W_白熾燈=P_白熾燈t=60W×60s=3.6×10³J，
由η=$\frac{{E}_{白光}}{{E}_{白熾燈}}$得：
E_白光=η_白熾燈E_白熾燈=8%×3.6×10³J=288J；
（3）若節(jié)能燈正常工作1min，則E_節(jié)光=E_白光=288J；
由P=$\frac{W}{t}$得：E_節(jié)=W_節(jié)=P_節(jié)t=11W×60s=660J，
η_節(jié)=$\frac{{E}_{節(jié)光}}{{E}_{節(jié)能燈}}$=$\frac{288J}{660J}$=43.64%．
答：（1）節(jié)能燈的額定電流是0.05A．
（2）白熾燈正常工作1min，消耗的電能是3.6×10³J，其中轉(zhuǎn)化為光能288J．
（3）這個節(jié)能燈的發(fā)光效率是43.64%．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對電功計算和能量利用效率的掌握情況，并且要掌握電功和效率的計算公式．關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，重點(diǎn)是告訴我們要養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣．