如图甲为一个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(该项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.根据他们的实验记录完成下述问题:
灯泡类型 | 温度 | 电流表示数 |
LED节能灯 | 32℃ | 80mA |
白炽灯 | 70℃ | 8mA |
普通节能灯 | 43℃ | 20mA |
(1)电能转化为内能最多的是______灯.发光亮度最大的是______灯.
(2)从表中数据中看出,灯附近的温度越低,图乙电路中电流表示数就越______,这说明灯将电能转化为光能越______.
(3)15W的LED节能灯的发光亮度大约与______W普通节能灯相当.
答案:
分析:(1)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.
(2)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.
(3)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)∵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;
∴电能转化为内能最多的是白炽灯.
∵电流越大的电路中的电阻越小,
又∵光敏电阻的阻值与光照强度成反比;
∴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.
(2)从表中数据可知: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;
故灯附近的温度越低,图乙电路中电流表示数就越大,灯将电能转化为光能越多.
(3)∵亮度与电流表的示数成正比,
∴相同功率的LED节能灯是比普通节能灯光照强度的4倍,
∴15W的LED节能灯的发光亮度大约与60W普通节能灯相当.
故答案为:(1)白炽,LED(LED节能灯);(2)大,多;(3)60.