我们正面临能源危机，为选用节能灯的灯源，通过实验得到有关数据如表．（表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同）
我们正面临能源危机，为选用节能灯的灯源，通过实验得到有关数据如表．（表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同）
（1）LED灯正常工作时的电流是多少？
（2）某工厂的一个车间共有10盏灯，按每盏灯每天正常工作10h计算，使用LED灯比使用白炽灯每天这个车间可节约电能多少度？
（3）假设第2问中节约的电能全部被水吸收，则可将多少㎏的水从20℃加热到100℃？[c水=4.2×103J/（kg•℃），结果保留一位小数]
（4）请根据以上材料说出使用LED灯的一个优点．
| 灯泡类型 | LED灯 | 白炽灯 |
| 发光原理 | 二极管发光 | 钨丝高温发光 |
| 额定电压 | 24V | 220V |
| 响应时间 | 10-9s | 10-3s |
| 额定功率 | 12W | 100W |
| 使用寿命 | 50000小时 | 1000小时 |
（2）某工厂的一个车间共有10盏灯，按每盏灯每天正常工作10h计算，使用LED灯比使用白炽灯每天这个车间可节约电能多少度？
（3）假设第2问中节约的电能全部被水吸收，则可将多少㎏的水从20℃加热到100℃？[c水=4.2×103J/（kg•℃），结果保留一位小数]
（4）请根据以上材料说出使用LED灯的一个优点．
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解题思路：（1）已知LED灯正常工作时的额定电压和额定功率，根据公式I=[P/U]可求LED灯正常工作时的电流．
（2）还知道白炽灯的额定功率，由两灯的功率之差，根据公式W=Pt可求节约的电能．
（3）由Q=cm△t的变形公式可求出能将多少水加热到100℃．
（4）阅读题目中的文字和表格可以发现，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．
（2）还知道白炽灯的额定功率，由两灯的功率之差，根据公式W=Pt可求节约的电能．
（3）由Q=cm△t的变形公式可求出能将多少水加热到100℃．
（4）阅读题目中的文字和表格可以发现，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．
（1）由P=UI得：I=[P/U]=[12W/24V]=0.5A．
（2）白炽灯功率比LED灯功率高△P=P2-P1=100W-12W=88W=0.088kW，
则每盏灯10小时节约的电能为W=△P×t=0.088kW×10h=0.88KW•h．
每天这个车间可节约电能W总=10W=10×0.88kW•h=8.8kW•h．
（3）一个LED灯一天省电W=0.88kW•h=3.168×106J
如果用来烧水的话：则Q吸=W=8.8kW•h=3.168×107J，
由Q吸=cm（t2-t1）可得：
m=
Q吸
c(t−t0)=
3.168×107J
4.2×103J/(kg•℃)×(100℃−20℃)≈94.3kg．
（3）阅读题目中的文字和表格可以发现，LED灯和白炽灯相比有明显的优点：在光照强度相同的情况下，LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，因而发光效率高；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）以上任意写出一点均可．
故答案为：
（1）LED灯正常工作时的电流是0.5A；
（2）使用LED灯比使用白炽灯每天这个车间可节约电能8.8度；
（3）可将94.3㎏的水从20℃加热到100℃；
（4）使用LED灯的一个优点：额定电压低．
点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算．
考点点评： 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．
1年前
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