Question

（1）李明同學(xué)發(fā)現(xiàn)家中“220V 60V”的燈泡使用一段時間后，發(fā)光程度比原來的暗，且在用電高峰時燈泡會變得更暗，這是為什么？
（2）為了節(jié)約用電，他從市場上買了一只“220V 11W”的節(jié)能燈，發(fā)現(xiàn)“220V 60W”的燈泡亮度與“220V 11W”的節(jié)能燈亮度相當(dāng)，若節(jié)能燈工作時把電能全部轉(zhuǎn)化為光能，求燈泡的發(fā)光效率．

Answer 1

分析：（1）①影響電阻大小的因素有導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度，在其它因素相同，導(dǎo)體的橫截面積越小，其阻值就越大；
②在家庭電路中，用戶電燈并聯(lián)后再與供電干線串聯(lián)，導(dǎo)線有電阻，導(dǎo)線電流越大，導(dǎo)線上損失的電壓越大，燈泡兩端電壓越小，燈泡實際功率越小，燈泡越暗；
（2）“220V 60W”的燈泡亮度與“220V 11W”的節(jié)能燈亮度相當(dāng)，且節(jié)能燈工作時把電能全部轉(zhuǎn)化為光能，根據(jù)η=

W有

W總

×100%和W=Pt求出燈泡的發(fā)光效率．

解答：解：（1）燈泡使用一段時間，鎢絲會升華，使鎢絲變細，鎢絲電阻增大，根據(jù)P=

U2

R

，電功率變小，亮度變暗；
用電器之間是并聯(lián)，用電高峰時即開啟的用電器多，用電器并聯(lián)的總電阻減小，干路電流增大，
而輸電線電阻不變，輸電線上的電壓降增加，用電器兩端的電壓減小，根據(jù)P=

U2

R

可知，電功率變小，燈泡變暗．
（2）∵“220V 60W”的燈泡亮度與“220V 11W”的節(jié)能燈亮度相當(dāng)，且節(jié)能燈工作時把電能全部轉(zhuǎn)化為光能，
∴燈泡的發(fā)光效率：
η=

W有

W總

×100%=

P節(jié)

P燈

×100%=

11W

60W

×100%≈18.35%．
答：（1）燈泡使用一段時間，鎢絲會升華，使鎢絲變細，鎢絲電阻增大，根據(jù)P=

U2

R

，電功率變小，亮度變暗；用電器之間是并聯(lián)，用電高峰時即開啟的用電器多，用電器并聯(lián)的總電阻減小，干路電流增大，而輸電線電阻不變，輸電線上的電壓降增加，用電器兩端的電壓減小，根據(jù)P=

U2

R

可知，電功率變小，燈泡變暗．
（2）燈泡的發(fā)光效率約為18.3%．

點評：本題考查了升華現(xiàn)象和影響電阻大小的因素、電功率公式、并聯(lián)電路的特點、電功公式、效率公式的應(yīng)用，涉及到的知識點較多，綜合性強，是一道難度較大的題目．