人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现,下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同。有关数据如下表:
二种灯 | LED灯 | 白炽灯 |
发光原理 | 二极管发光 | 钨丝高温发光 |
额定电压 | 24伏 | 220伏 |
响应时间 | 10-9秒 | 10-3秒 |
额定功率 | 12瓦 | 100瓦 |
⑴请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点:
① ______________ ;
②____________ ____________________。
⑵LED灯正常工作时的电流是 A,每天正常工作10小时,使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为 kW?h。
⑴① 发光强度相同时,LED灯的功率小,更省电 ;② LED的响应时间更短(合理都对) ⑵ 0.5A 0..88kW?h
阅读题目中的文字和表格可以发现,LED灯电压低,功率小,响应时间短,故可从以上几点进行分析其优点.由功率公式可求出工作电流,由两灯的功率之差可求出10小时节约的电能,由比热可求出能将多少水加热到100℃.(1)阅读题目中的文字和表格可以发现,LED灯和白炽灯相比有明显的优点:在光照强度相同的情况下,LED灯不必要达到很高的温度就能发光,电能基本上不转化成内能,几乎全部转化光能,因而发光效率高;LED灯的额定电压低,人直接接触不会触电;LED灯响应时间短,也就是从开始发光到正常发光所用的时间短;LED灯额定功率小,节约能源.故优点可从发光效率高、节能降耗,响应时间短、环保、额定电压低(安全电压)以上任意写出两点均可
(2)由P=UI得:I=P/U=12W/24V=0.5A.
白炽灯功率比LED灯功率高△P=P2-P1=100W-12W=88W,则10小时节约的电能为W=△P×t=88W×10h=0.88KW?h=3.168×106J.
如果用来烧水的话:由W=mc△t可得:
m="W/" C△t=3.168×106J /4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-20℃)=9.43Kg.
点评:随着科技创新,传统的红绿交通信号灯逐渐被发光二极管(LED)灯所替代.如果同学们仔细观察会发现,现在一些手电筒的灯泡也被LED灯所取代.LED灯是怎样发光的?使用LED灯有什么优点?等等问题相信很早就萦绕在你的心头,通过本题会帮助你解开一些谜团.你也可以在生活中寻找还有哪些用电装置可以用来节约电能?