Question

普通的鎢絲白熾燈泡的發光效率（電能轉化為光能的效率）僅為7%--8%，中國將在近幾年逐步用電子節能燈代替白熾燈．某中學“STS”研究小組的同學進行了系列調查研究：了解到在正常工作時，60W的白熾燈與11W的電子節能燈的發光效果相當，如果測得60W的白熾燈的發光效率為7.7%．
（1）請你計算11W電子節能燈的發光效率為多少？如果我們家中每盞電燈一年平均用電1000小時，家中用11W 電子節能燈代替60W的白熾燈后，一只11W 電子節能燈一年可節約多少電能？
（2）不要小看1kW?h電能的作用，它可以使電爐煉鋼1.6Kg，使電車行駛0.85Km．節約用電我們要從點滴做起．請你選取你家中的一種用電器提出兩條合理的節約電能的措施．
（3）現在有功率不知的白熾燈泡和電子節能燈各一個，請你設計一種簡易的方法判斷其功率哪個大．（說出你的判斷方法和理由）

Answer 1

解：（1）60W的白熾燈與11W的電子節能燈的發光效果相當，即兩燈的發光功率相當，根據發光效率η=得，
η₁P₁=η₂P₂，
7.7%×60W=η₂×11W，
電子節能燈的發光效率：
η₂=42%；
電子節能燈一年可節約的電能：
W=△Pt=（P₁-P₂）t=（0.06kW-0.011kW）×1000h=49kw?h．
答：（1）11W電子節能燈的發光效率為42%；一只11W電子節能燈一年可節約電能49kw?h．
（2）以空調為例，為了節約電能夏天可以將溫度調高一點，或盡量少開．
（3）根據P=可知，相同時間，消耗電能多的功率大．方法：分別將兩燈接入家庭電路中，只讓一個燈工作，比較在相同時間里電能表轉動的轉數，轉數多的功率大．
分析：（1）因為60W的白熾燈與11W的電子節能燈的發光效果相當，說明兩燈的發光功率相當，根據η=分別表示出兩燈的發光功率，列出等式即可求出11W電子節能燈的發光效率；
分別求出60W的白熾燈與11W的電子節能燈工作1000小時，消耗的電能即可求出一年可節約的電能；
（2）節約電能從兩個方面入手：一是縮短用電時間，二是減小電功率．
（3）根據P=可知，相同時間，消耗電能多的功率大，據此可設計比較兩燈功率大小的方法．
點評：（1）電功的計算比較基本，有點麻煩，只要細心還是不難解答的；
（2）比較功率大小要從P=入手考慮，時間相同時，消耗的電能越多功率越大，消耗的電能相同時，時間越短功率越大．