Question

节能灯的使用已经越来越普遍．与普通白炽灯相比，节能灯的节能效果如何？使用节能灯是否经济？围绕以上疑问，某同学通过网络查到了以下相关资料：
I．有如图1标志的节能灯才符合国家标准中节能评价的要求；
II．白炽灯和节能灯的平均使用寿命分别为2000小时和8000小时；
III．一只“220V　12W”的节能灯与一只“220V　60W”的白炽灯在正常工作时发光效果相当；
IV．节能灯的发光原理和日光灯较为接近，都是通过紫外线激发灯管内壁的荧光粉涂层来达到发光的目的．节能灯的亮度是由被激发的荧光粉的量决定的，而一定功率的节能灯只能激发一定量的荧光粉．同时，过厚的荧光粉涂层会反过来吸收可见光而影响亮度．
请结合以上资料，完成下列问题：
（1）节能标志是一种______．（选填“模型”或“符号”）
（2）若电价为0.5元/kw?h，用一只“220V　12W”的节能灯（价格11元/只）替代一只“220V 60W”的白炽灯（价格2元/只）．则节能灯只要工作______小时以上，就能做到既节能又经济．
（3）结合资料 IV，为了使灯管中荧光粉达到一定的量，而涂层不至于过厚，通常把节能灯做成U形或螺旋形（如图2），目的是在灯管管径不变的条件下，通过增加灯管的______来增大亮度，同时可以使节能灯的尺寸不会地过大．

Answer 1

解：（1）一个没有封闭的圆的中心类似一个节约的节字，外面的是e，能源的英语是energy，这里用e表示能源，所以指节能标志，是一种符号．
（2）①∵60W=0.06kW，
∴时间t内，使用白炽灯的成本是：0.06kW×t×0.5元/kw?h+2元；
②∵12W=0.012kW，
∴时间t内，使用节能灯的成本是：0.012kW×t×0.5元/kw?h+11元；
③求使用两种灯的成本相等的时间t，
0.06kW×t×0.5元/kw?h+2元=0.012kW×t×0.5元/kw?h+11元，
解得：t=375h．
（3）为了使灯管中荧光粉达到一定的量，就必需要增加灯管内壁的表面积，
而在灯管管径不变的条件下，
∴通常把节能灯做成U形或螺旋形，来增大灯管的长度来增大亮度．
故答案为：（1）符号．
（2）375．
（3）长度．
分析：（1）节能标志是一种符号．
（2）灯的成本等于灯消耗电能的电费和灯泡的价格之和．
①求出时间t内使用使用白炽灯的成本；
②求出时间t内使用节能灯的成本；
③求出使用两种灯的成本相等的时间t，该时间t就是使用节能灯合算的最少时间．
（3）为了使灯管中荧光粉达到一定的量，就必需要增加灯管内壁的表面积．
点评：本题主要考查了电功的计算和灯的使用成本的计算，解决本题的关键是：利用两种灯泡成本相等找出使用时间．