Question

15．早在2007年歐盟峰會通過了一項協(xié)議，在2009年之前，歐洲各國將徹底終結(jié)“白熾燈時代”，推廣使用節(jié)能燈．我國也從2012年10月1日起，分階段逐步禁止進(jìn)口和銷售普通照明白熾燈，并將在2018年前淘汰白熾燈．如圖所示，一只“220V  20W”的節(jié)能燈與一只“220V  100W”的白熾燈發(fā)光效果相當(dāng)．
（1）小亮了解到白熾燈的發(fā)光效率大約只有8%，這是因為白熾燈發(fā)光時把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能．
（2）小亮的臺燈用的是“2⒛V 100W”的白熾燈，它正常發(fā)光時的電流是多少？
（3）小亮用一只20W的節(jié)能燈取代臺燈上的白熾燈，一年中臺燈工作的時間按2000h計算，可節(jié)約多少KW•h的電能？

Answer 1

分析 （1）白熾燈發(fā)光時，消耗電能，產(chǎn)生光能，故是將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能的過程；
（2）白熾燈正常發(fā)光時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常發(fā)光時的電流；
（3）已知白熾燈和節(jié)能燈各自的額定功率和工作時間，根據(jù)公式W=Pt可求節(jié)約的電能．

解答 解：（1）白熾燈的發(fā)光效率大約只有8%，這是因為白熾燈發(fā)光時把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能．
（2）由P=UI可得，白熾燈正常發(fā)光時的電流：
I=$\frac{{P}_{白熾燈}}{U}$=$\frac{100W}{220V}$≈0.45A；
（3）由于P=$\frac{W}{t}$可得，白熾燈一年消耗的電能為：
W_白熾燈=P_白熾燈t=0.1kW×2000h=200kW•h，
節(jié)能燈一年消耗的電能為：
W_{節(jié)能燈}=P_{節(jié)能燈}t=0.02kW×2000h=40kW•h，
則節(jié)約的電能為：
W=W_白熾燈-W_{節(jié)能燈}=200kW•h-40kW•h=160kW•h．
答：（1）電；內(nèi)；光；
（2）它正常發(fā)光時的電流是0.45A；
（3）可節(jié)約多少160kW•h的電能．

點評 本題考查了電流和電能的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，重點是告訴我們要養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣，解題過程中還要注意單位的換算．