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物理必考普通的钨丝白炽灯泡的发光效率为3%.目前市场上还流行一种电子

2024-01-14 07:52:45信息公告649

普通的钨丝白炽灯泡的发光效率(电能转化为光能的效率)为3%,目前市场上还流行一种电子节能灯,人们常常为选择哪一种灯更好而举棋不定,下表为电子节能灯与白炽灯相比较的数据:Wnn物理好资源网(原物理ok网)

功率(W)光通(流明)光效(流明/瓦)寿命(时)售价(元/只)每度电费(元)
白炽灯605509.1610001.430.52
节能灯1055055500031.200.52
表中“功率”是指用电器的额定功率;“光通”是指单位时间通过单位面积的光能;“光效”是指光通和功率的比值.分析表中的数据,可得节能灯的发光效率为________,通过计算可发现在使用时间超过________以上时,购买________灯更经济.

试题答案

18%    1090    节能Wnn物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由光效的定义可知:光通等于功率和光效的乘积;由表可知:白炽灯和节能灯的光通相等.利用它们在单位时间内,通过单位面积的光能相等,得出等式即可求得节能灯的发光效率.Wnn物理好资源网(原物理ok网)

(2)利用两种灯的成本(即相同时间内消耗电能的电费和灯泡的价格之和)相等时,求出使用时间,如果超过这个时间;在相同的时间内,节能灯的功率比白炽灯小,所以省电就会更经济.Wnn物理好资源网(原物理ok网)

解答:(1)根据光通相等,可知60W白炽灯与10W节能灯在单位时间内通过单位面积的光能相等,设节能灯的发光效率为?η,通电时间均为t,则:Wnn物理好资源网(原物理ok网)

60W×t×3%=10W×t×η;Wnn物理好资源网(原物理ok网)

所以η=18%.Wnn物理好资源网(原物理ok网)

(2)设t′时间内两种灯的成本相等,则:Wnn物理好资源网(原物理ok网)

0.06KW×t′×0.52元/度+1.43元=0.01KW×t′×0.52元/度+31.20元Wnn物理好资源网(原物理ok网)

所以t=1145h,Wnn物理好资源网(原物理ok网)

白炽灯泡的使用寿命是1000小时,当超过1000小时就需要再买一只白炽灯泡.Wnn物理好资源网(原物理ok网)

灯泡之间的差价是:31.20元-1.43元×2=28.34元Wnn物理好资源网(原物理ok网)

节能灯比白炽灯每小时省钱 (0.06KW-0.01KW)×1h×0.52元/度=0.026元Wnn物理好资源网(原物理ok网)

=1090小时>1000h,Wnn物理好资源网(原物理ok网)

所以节能灯的成本比白炽灯的成本低,所以购买节能灯.Wnn物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:18%;1090h,节能灯.Wnn物理好资源网(原物理ok网)

点评:解决本题的关键:一是理解“光通”和“光效”的定义并找出两种灯泡在光通相等时的等式,二是利用两种灯泡成本相等时找出使用时间.Wnn物理好资源网(原物理ok网)