问题 实验题

LED灯是一种新型的环保节能灯,小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率,他用如图所示的装置进行了实验(其中R0为光敏电阻,其电阻值与光照强度成反比)其实验步骤如下:

灯泡类型盒内初温盒内末温电流表示数
白炽灯20℃78℃6mA
普通节能灯20℃50℃15 mA
LED灯20℃35℃60 mA
① 先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与热敏电阻的距离约为30cm。闭合开关S 和S1,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表。

②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验。

根据小梦的探究,请回答:

(1) 电能转化为内能最多的灯是__________,这是通过观察___________来比较的。

(2) 电能转化为光能最多的灯是__________,这是通过观察__________来比较的。

(3) LED灯的发光效率较__________(填“高”或“低”)。

(4) 综合分析表中数据可知,15W的LED灯的发光亮度与__________的白炽灯发光亮度相当。

答案

(1) 白炽灯   温度计示数的变化(只要体现出温度或温度变化即可得分)

(2) LED灯 电流表示数的变化只要现出电流或电流变化即可得分) 

(3) 高   (4) 150W

(1)电能通过灯泡上转化为内能时,会使周围的空气温度升高,根据转换法,用温度计测量空气的温度可知电能转化为内能的多少;即通过观察温度计示数的变化可比较电能转化为内能的多少;

于是比较盒内温度升高最高的是白炽灯,即电能转化为内能最多的是白炽灯.

(2)电能通过灯泡上转化为光能时,灯光照射到光敏电阻上,因其电阻值与光照强度成反比,当光照强度很强时,使光敏电阻的阻值减小,电路中的电流变大;所以电能转化为光能的多少,通过观察电流表示数的变化就可知;

由表格数据中可知:使用LED灯时的电流表的示数最大,表明电能转化为光能最多的是LED灯.

(3)由上可知:在规格相同条件下,LED灯消耗相同的电能,转化成的光能最多,即LED灯的发光效率最高.

(4)分析表中数据可知:

15W的LED灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为60mA;

而15W的白炽灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为6mA;

则需要与一个LED灯的发光亮度相当的15W的白炽灯的个数是n==10;即白炽灯的功率为15W×10=150W.

故答案为:(1)白炽灯、温度计示数的变化;(2)LED灯、电流表示数的变化;(3)高;(4)150W.

单项选择题
判断题