Question

現(xiàn)代家庭部分高清超平彩電采用LED技術(shù)，LED是發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱．在照明應(yīng)用上，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)下表中的LED燈和白熾燈在正常工作時(shí)，光照強(qiáng)度相同有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

二種等	LED燈	白熾燈
發(fā)光原理	二極管發(fā)光	鎢絲高溫發(fā)光
額定電壓	24伏	220伏
響應(yīng)時(shí)間	10-9秒	10-3秒
額定功率	12瓦	100瓦

（1）請(qǐng)根據(jù)以上材料說(shuō)明使用LED燈的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)________；
（2）LED燈正常工作時(shí)的電流是________A，每天都正常工作10小時(shí)，使用LED燈比使用白熾燈可節(jié)約電能為________kW?h；
（3）若以一個(gè)LED燈一天省電0.84kW?h計(jì)算，這些電能可將________kg的水從20℃加熱到100℃．（1kW?h=3.6×10⁶J； c_水=4.2×10³J/（kg?℃））

Answer 1

解：（1）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈和白熾燈相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)：在光照強(qiáng)度相同的情況下，LED燈不必要達(dá)到很高的溫度就能發(fā)光，電能基本上不轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，幾乎全部轉(zhuǎn)化光能，因而發(fā)光效率高；LED燈的額定電壓低，人直接接觸不會(huì)觸電；LED燈響應(yīng)時(shí)間短，也就是從開始發(fā)光到正常發(fā)光所用的時(shí)間短；LED燈額定功率小，節(jié)約能源．故優(yōu)點(diǎn)可從發(fā)光效率高、節(jié)能降耗，響應(yīng)時(shí)間短、環(huán)保、額定電壓低（安全電壓）以上任意寫出一點(diǎn)均可．
（2）由P=UI得：I=．
白熾燈功率比LED燈功率高△P=P₂-P₁=100W-12W=88W，則10小時(shí)節(jié)約的電能為W=△P×t=88W×10h=0.88KW?h．
（3）一個(gè)LED燈一天省電W=0.84kW?h=3.024×10⁶J
如果用來(lái)燒水的話：由W=Q=cm（t₂-t₁）可得：
m===9kg．
故答案為：
（1）額定電壓低．
（2）0.5；0.88．
（3）9．
分析：（1）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈電壓低，功率小，響應(yīng)時(shí)間短，故可從以上幾點(diǎn)進(jìn)行分析其優(yōu)點(diǎn)．
（2）已知LED燈正常工作時(shí)的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式I=可求LED燈正常工作時(shí)的電流．還知道白熾燈的額定功率，由兩燈的功率之差，根據(jù)公式W=Pt可求節(jié)約的電能．
（3）由Q=cm△t的變形公式可求出能將多少水加熱到100℃．
點(diǎn)評(píng)：隨著科技創(chuàng)新，傳統(tǒng)的紅綠交通信號(hào)燈逐漸被發(fā)光二極管（LED）燈所替代．如果同學(xué)們仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在一些手電筒的燈泡也被LED燈所取代．LED燈是怎樣發(fā)光的？使用LED燈有什么優(yōu)點(diǎn)？等等問(wèn)題相信很早就縈繞在你的心頭，通過(guò)本題會(huì)幫助你解開一些謎團(tuán)．你也可以在生活中尋找還有哪些用電裝置可以用來(lái)節(jié)約電能．