Question

發(fā)光二極管是一種發(fā)展前景非常好的節(jié)能燈具，它將取代白熾燈而成為主流照明燈具．實驗發(fā)現(xiàn)，4只“2.5V  10mA”的高亮發(fā)光二極管和1只“2.5V  0.3A”的白熾燈在正常工作時光照強(qiáng)度相同．
（1）請計算在正常發(fā)光的情況下高亮發(fā)光二極管和白熾燈光照強(qiáng)度相同時的功率之比；
（2）你認(rèn)為在功率相同的情況下，發(fā)光二極管比白熾燈亮得多的原因是什么？

Answer 1

分析：已知燈具的額定電壓U和電流I，然后根據(jù)公式P=UI計算出發(fā)光二極管和白熾燈的發(fā)光功率，再求出功率之比．白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)來工作的，它把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，這是它發(fā)光效率低的原因．

解答：解：（1）4只發(fā)光二極管的發(fā)光功率
P₁=4U₁I₁=4×2.5V×0.01A=0.1W
亮度相同的白熾燈的功率
P₂=U₂I₂=2.5V×0.3A=0.75W
正常發(fā)光的情況下高亮發(fā)光二極管和白熾燈光照強(qiáng)度相同時的功率之比
P₁：P₂=0.1W：0.75W=2：15
答：正常發(fā)光的情況下高亮發(fā)光二極管和白熾燈光照強(qiáng)度相同時的功率之比為2：15
（2）白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)來工作的，它把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，這是它發(fā)光效率低的原因；而發(fā)光二極管是把電能轉(zhuǎn)化為光能的燈具．
故答案為：發(fā)光二極管并非利用電流熱效應(yīng)工作，它的發(fā)光效率非常高．

點評：此題考查的知識點主要有兩個：一是公式P=UI的靈活運用；二是在各種燈具上電能的轉(zhuǎn)化問題和發(fā)光效率問題．