Question

8．目前我國(guó)大力提倡節(jié)約型社會(huì)理念，走進(jìn)了LED時(shí)代．不僅很多家庭的白熾燈更換成了LED燈，而且電視技術(shù)也在進(jìn)行著革新，采用LED技術(shù)的電視機(jī)不僅清晰度高，而且功率也大大降低．小明家以前使用的電視機(jī)功率為200W，換用的新電視的功率為50W，他家一天看電視4h，一個(gè)月按30天算．
（1）LED是一種發(fā)光二極管，通過(guò)電流可以把電能直接轉(zhuǎn)化為光能．
（2）50W的LED電視正常工作時(shí)，其工作電流多大？
（3）他家換用新電視后，一個(gè)月可節(jié)約多少度電？若節(jié)約這些電能的56%被水吸收，可以將多少千克20℃的水燒至100℃？
（4）小明調(diào)查發(fā)現(xiàn)：一只功率為“220V、5W”LED燈與一只功率為“220V、60W”白熾燈的照明效果相當(dāng)，我國(guó)從2014年10月1日禁止銷(xiāo)售60W以上普通照明白熾燈．請(qǐng)你說(shuō)明我國(guó)為什么要逐步淘汰普通照明白熾燈．

Answer 1

分析 （1）太陽(yáng)能電池板是把太陽(yáng)轉(zhuǎn)化成電能的裝置，LED是一種發(fā)光二極管，可以把電能直接轉(zhuǎn)化成光能；
（2）根據(jù)P=UI可求得LED電視正常工作時(shí)，其工作電流；
（3）白熾燈的電功率減去節(jié)能燈的功率即為節(jié)約的功率，根據(jù)W=Pt求出一個(gè)月能節(jié)約的電能；
根據(jù)1kW•h=3.6×10⁶J進(jìn)行單位的換算，然后根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出燒開(kāi)水的質(zhì)量．
（4）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈功率小，使用壽命長(zhǎng)，故可從以上幾點(diǎn)進(jìn)行分析其優(yōu)點(diǎn)．

解答 解：（1）LED是一種發(fā)光二極管，通過(guò)電流時(shí)不用經(jīng)過(guò)加熱燈絲直接能夠發(fā)光，即把電能直接轉(zhuǎn)化成光能；
（2）由P=UI可得，其工作電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{50W}{220V}$≈0.23A；
（3）一個(gè)月能節(jié)約的電能：
W_節(jié)約=P_節(jié)約t=（P₁-P₂）t=（0.2kW-0.05kW）×4h×30=18kW•h；
W_節(jié)約=18kW•h=18×3.6×10⁶J=6.48×10⁷J，
由W_節(jié)約=56%Q_吸=cm（t-t₀），可得，
燒水的質(zhì)量：
m=$\frac{56%{W}_{節(jié)約}}{{c}_{水}△t}$=$\frac{56%×6.48×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=108kg．
（4）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈和白熾燈相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)：在光照強(qiáng)度相同的情況下，LED燈不必要達(dá)到很高的溫度就能發(fā)光，電能基本上不轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，幾乎全部轉(zhuǎn)化光能，因而發(fā)光效率高；LED燈額定功率小，節(jié)約能源．故優(yōu)點(diǎn)可從發(fā)光效率高、節(jié)能降耗、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)等以上任意寫(xiě)出一點(diǎn)即可．
答：（1）光；
（2）50W的LED電視正常工作時(shí)，其工作電流為0.23A；
（3）他家換用新電視后，一個(gè)月可節(jié)約18度電；若節(jié)約這些電能的56%被水吸收，可以將108kg20℃的水燒至100℃；
（4）獲得相同的照明效果，相同時(shí)間內(nèi)LED消耗的電能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于白熾燈消耗的電能，有利于節(jié)約能源．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、電功公式、吸熱公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道用電器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，計(jì)算過(guò)程要注意單位的換算．本題同時(shí)告訴我們使用LED燈的優(yōu)點(diǎn)，在日常生活中一定要養(yǎng)成節(jié)能的好習(xí)慣．