Question

【題目】LED燈是是一種新型的環保節能燈，小夢為了探究LED燈與普通白熾燈、普通節能燈的發光效率，他用如圖15所示的裝置進行了實驗（其中R0為光敏電阻，其電阻值與光照強度成反比）。實驗步驟如下：

①先把“220V 15W”的普通白熾燈接入燈座，通過調整，使燈泡與溫度計的玻璃泡距離約為2cm，燈泡與光敏電阻的距離約為30cm。閉合開關S和S1，通電10min，分別讀出溫度計和電流表的示數，并填入下表：

②接著分別把規格相同的普通節能燈和LED燈接入燈座，重復上述實驗。

根據小夢的探究，請回答：

（1）電能轉化為內能最多的燈是_____，這是通過觀察______來比較的。

（2）電能轉化為光能最多的燈是_______，這是通過觀察_________來比較的。

（3）LED燈發光效率較______(填“高”或“低”)

（4）綜合分析表中數據可知，15W的LED燈德發光亮度與_________的白熾燈發光亮度相當。

Answer 1

【答案】 白熾燈 溫度計示數的變化 LED燈 電流表示數的變化 高 150W

【解析】(1)電能通過燈泡上轉化為內能時,會使周圍的空氣溫度升高,根據轉換法,用溫度計測量空氣的溫度可以知道電能轉化為內能的多少;即通過觀察溫度計示數的變化可比較電能轉化為內能的多少;
所以比較盒內溫度升高最高的是白熾燈,即電能轉化為內能最多的是白熾燈.
(2)電能通過燈泡上轉化為光能時,燈光照射到光敏電阻上,因其電阻值與光照強度成反比,當光照強度很強時,使光敏電阻的阻值減小,電路中的電流變大;
所以電能轉化為光能的多少,通過觀察電流表示數的變化就可以知道;
由表格數據中可以知道:使用LED燈時的電流表的示數最大,表明電能轉化為光能最多的是LED燈.
(3)由上可以知道:在規格相同條件下,LED燈消耗相同的電能,轉化成的光能最多,即LED燈的發光效率最高.
(4)分析表中數據可以知道:
15W的LED燈的發光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為 ;
而15W的白熾燈的發光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為;
則需要與一個LED燈的發光亮度相當的15W的白熾燈的個數是

;即白熾燈的功率為.
因此，本題正確答案是:(1)白熾燈;溫度計示數的變化;(2)LED燈;電流表示數的變化;(3)高;(4)150W.