Question

为践行“低碳理念”，2010年上海世博会上，使用了大量的LED节能灯，它可以直接把电能转化为光能。现有一盏标有“24V，12W”LED灯，其亮度与“220V，100W”的普通白炽灯相当。

（1）若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯消耗的电能之比是         。

（2）白炽灯工作时的能量转化情况如图，则该白炽灯的发光效率是        ；试推测12W LED灯与100W白炽灯照明效果相同的可能原因是                                             。

 

Answer 1

【答案】

（1）3︰25，（2）10%，节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多（或LED灯转化的内能少、LED灯放出的热量少、使用LED灯时电能几乎全部转化为光能等）

【解析】

试题分析：（1）∵两灯正常工作，∴P_LED=12W，P_白炽灯=100W，

∵W=Pt，∴两灯消耗的电能之比：W_LED：W_白炽灯=P_LEDt：P_白炽灯t=P_LED：P_白炽灯=12W：100W=3：25；

（2）白炽灯工作时消耗的电能为总能量，转化成的光能为有用能量，利用效率公式求白炽灯的发光效率；

η=W_光/W_电=10J/100J=10%，通过计算看出白炽灯消耗的电能转化为光能的效率很低，则12WLED灯与100W的白炽灯照效果相同的原因是节能灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多．

考点：电能的计算，电功率的计算，效率的计算