Question

如图甲所示为一个LED节能灯，它是用高亮度白色发光二极管做光源．某校科技活动组用以下方法来研究家用电灯和LED节能灯的发光效率：将额定功率均为15W的普通节能灯、白炽灯和LED节能灯依次接入同一照明电路，分别开灯10min，让温度计的玻璃泡放在距离亮灯大约2cm处，测出各自的温度．然后，把光敏电阻与电流表按图乙连成电路（该光敏电阻的阻值与光照强度成反比），再在暗室中将这三盏灯依次接入同一照明电路，并放在光敏电阻正上方30cm处的同一位置，读出相应的电流，

灯泡类型	温度、	电流表示数、mA
LED节能灯	32	80
白炽灯	70	8
普通节能灯	43	20

根据他们的实验记录完成下列问题：
（1）电流通过电灯电能转化为______能和______能．
（2）电能转化为内能最多的是______ 灯；发光亮度最大的是______灯．
（3）从表中数据看出，灯附近的温度越低，图乙电路中电流表的示数就越______，这说明灯将电能转化为光能越______．
（4）15W的LED节能灯的发光亮度大约与______W普通节能灯相当．

Answer 1

【答案】分析：（1）用电器工作的过程，就是电流做功的过程，也是电能转化成其他形式能的过程；
（2）电能转化为内能多说明在相等的时间内产生的热量多，即温度变化的多，据此即可判断哪个灯电能转化为内能最多；比较亮度可以比较光照的强度，光照强度与光敏电阻的阻值有关，阻值的大小可以由电流表的示数来判定．
（3）从表中的数据直接能够读出温度与电流表示数的关系，再根据电流表示数与电阻关系，以及电阻与光照强度即可判定出电能转化成光能的关系．
（4）从上面的分析可知：亮度与电流表的示数成正比，则由表中的电流表的示数即可判定出亮度的关系．
解答：解：（1）电流通过电能转化成光能和内能；
（2）①由表中数据可见，在相等的时间内白炽灯使温度计示数上升的最多，故温度变化的也最多，所以电能转化为内能最多的是白炽灯．
②电流越大的电路中的电阻越小，又因为光敏电阻的阻值与光照强度成反比；所以电流表示数越大的光照强度越强，由表可知：发光亮度最大的是LED（LED节能灯）灯．
（3）表中数据可知：LED节能灯的温度最低，而且电流表示数最大；电流表示数越大的，电阻阻值越小，则灯泡的光照强度也越强；因此灯附近的温度越低，图乙电路中电流表示数就越大，灯将电能转化为光能越多．
（4）灯越亮，灯产生的热量越少，温度越低，光敏电阻阻值越大，电流表示数越小，也就是说灯的亮度与电流表的示数成正比；
因为相同功率的LED节能灯是普通节能灯光照强度的10倍，
∴15W的LED节能灯的发光亮度大约与150W普通节能灯相当．
故答案为：（1）光能；内能；
（2）白炽灯；LED节能灯；
（3）大；多；
（4）150．
点评：本题考查学生对电能转化为其他形式能量的掌握情况，在做题时一定要善于抓住题目提供的信息（比如光敏电阻的阻值与光照强度成反比的信息）从信息入手逐步去分析并解决问题．