Question

（2006?溧水縣二模）不同類(lèi)型的電燈是怎樣工作的呢？下表對(duì)兩種類(lèi)型的燈進(jìn)行了比較；表格中，效率是電燈把電能轉(zhuǎn)換為光能的一種量度，所有電燈產(chǎn)生的內(nèi)能都比光能多，但是一些電燈的效率比另一些的高；而壽命表示這種燈泡平均使用的時(shí)間．

燈泡類(lèi)型	效率（新的時(shí)候）	壽命
普通白熾燈	3%	1000h
熒光燈管	25%	5000h

普通白熾燈，為了得到適當(dāng)?shù)碾娮�，鎢絲要比人的頭發(fā)還細(xì)并有1m多長(zhǎng)．為了使它能放入燈泡里，做成“螺旋形線圈”．同時(shí)為了防止燈絲的氧化和升華，玻璃泡里充有不起化學(xué)反應(yīng)的惰性氣體氟和氮．鎢絲燈泡效率低并且壽命短，但是很便宜．它們可以直接從電源得到電，不需要額外的設(shè)備．
（1）白熾燈的發(fā)光原理是什么？用鎢絲作燈絲的原因是什么？
（2）現(xiàn)有一種普通的白熾燈泡，額定功率是60W，按正常工作計(jì)算，這種燈泡在壽命期內(nèi)消耗的電能為多少千瓦時(shí)？它正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流是多少？
（3）這種60W的普通鎢絲燈泡，在實(shí)際使用時(shí)與功率為多少的熒光燈管發(fā)出的光的亮度相當(dāng)？

Answer 1

分析：（1）電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體發(fā)熱，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象，是電流的熱效應(yīng)；白熾燈的燈絲必須選用熔點(diǎn)高的材料．
（2）知道燈泡的電功率和壽命，根據(jù)電功率的公式p=

W

t

變形就可以計(jì)算出消耗的電能；燈泡的額定電壓是220v，根據(jù)p=UI變形就可以計(jì)算出通過(guò)燈絲的電流．
（3）知道60W的白熾燈的效率，求出它轉(zhuǎn)化成光能的功率，再根據(jù)熒光燈管的效率，求出相應(yīng)的熒光燈的功率．

解答：解：（1）白熾燈的發(fā)光原理是電流的熱效應(yīng)，用鎢絲做燈絲是因?yàn)殒u絲的熔點(diǎn)高．
（2）白熾燈泡，額定功率是60W，壽命是1000h；
∵p=

W

t

∴W=pt=60×10^-3kW×1000h=60kW?h
燈泡的額定電壓是220V，
∵p=UI
∴正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流I=

p

U

=

60W

220V

=0.27A，
（3）60W的白熾燈工作時(shí)轉(zhuǎn)化成光能的效率是3%，轉(zhuǎn)化后的光的功率為：60W×3%=0.18W；
∵熒光燈工作時(shí)轉(zhuǎn)化成光能的效率是25%，因此要想獲得0.18W的光功率，
需要熒光燈的功率為：P′=

0.18W

25%

=7.2W．
答：（1）白熾燈的發(fā)光原理是電流的熱效應(yīng)，用鎢絲作燈絲的原因是鎢絲的熔點(diǎn)高；
（2）燈泡在壽命期內(nèi)消耗的電能為60kW?h，它正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流是0.27A；
（3）這種60W的普通鎢絲燈泡，在實(shí)際使用時(shí)與功率為7.2W的熒光燈管發(fā)出的光的亮度相當(dāng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了對(duì)用電器銘牌和表中的信息的獲取，以及電功和電功率的計(jì)算，同時(shí)考查了對(duì)燈泡亮度的認(rèn)識(shí)和了解，有一定難度．