Question

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。

Answer 1

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？