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物理考题:人类正面临能源危机.为选用节能交通信号灯的灯源.实验室通过实

2024-01-14 10:20:57信息公告510

人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同有关数据如下表s3k物理好资源网(原物理ok网)

二种灯LED灯白炽灯
发光原理二极管发光钨丝高温发光
额定电压24伏220伏
响应时间10-910-3
额定功率12瓦100瓦
(1)请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点①________;②________.s3k物理好资源网(原物理ok网)

(2)LED灯正常工作时的电流是多少?s3k物理好资源网(原物理ok网)

(3)每天正常工作10小时,使用LED灯比使用白炽灯可节约多少电能?(单位可用KW?h)

试题答案

解:(1)由铭牌可知:白炽灯是通过钨丝高温发光把电能转化为内能和光能,而LED灯是通过二极管发光,电能直接转化为光能,从而发光效率高,节省电能;LED灯的额定电压低,人直接接触不会触电;LED灯响应时间短,也就是从开始发光到正常发光所用的时间短;LED灯额定功率小,节约能源.故优点可从发光效率高、节能降耗,响应时间短、环保、额定电压低(安全电压)以上任意写出两点均可.s3k物理好资源网(原物理ok网)

(2)LED灯正常工作时的电流:s3k物理好资源网(原物理ok网)

I===0.5A.s3k物理好资源网(原物理ok网)

(3)白炽灯功率比LED灯功率高:s3k物理好资源网(原物理ok网)

△P=P2-P1=100W-12W=88W,s3k物理好资源网(原物理ok网)

则10小时节约的电能:s3k物理好资源网(原物理ok网)

W=△P×t=88W×10h=0.88KW?h.s3k物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)发光效率高、节能降耗,响应时间短、环保、额定电压低(安全电压)以上任意写出两点均可;s3k物理好资源网(原物理ok网)

(2)LED灯正常工作时的电流0.5A;s3k物理好资源网(原物理ok网)

(3)节约的电能为0.88KW?h.s3k物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据表格可知,LED灯电压低,功率小,响应时间短,故可从以上几点进行分析其优点.s3k物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知LED灯的额定电压和额定功率,根据I=求出正常工作时的电流.s3k物理好资源网(原物理ok网)

(3)由两灯的功率之差,利用W=Pt求出10小时节约的电能.s3k物理好资源网(原物理ok网)

点评:随着科技创新,传统的红绿交通信号灯逐渐被发光二极管(LED)灯所替代.如果同学们仔细观察会发现,现在一些手电筒的灯泡也被LED灯所取代.LED灯是怎样发光的?使用LED灯有什么优点?等等问题相信很早就萦绕在你的心头,通过本题会帮助你解开一些谜团.你也可以在生活中寻找还有哪些用电装置可以用来节约电能?s3k物理好资源网(原物理ok网)