Question

小明在超市看見白熾燈和節(jié)能燈后，想到一個問題：白熾燈和節(jié)能燈誰的壽命更長，使用時哪個更經濟？為此他查閱了資料，摘出部分信息如下．資料一：白熾燈在白熾狀態(tài)下發(fā)光時，有微粒不斷地從燈絲上跑出來，溫度越高，微粒跑得越厲害，使燈絲逐漸變細．資料二：60W白熾燈與某種11W的節(jié)能燈正常工作時照明效果相同（數據如表一）．資料三：白熾燈和節(jié)能燈都不宜頻繁開閉．
表一

電燈種類	額定電壓	額定功率	壽命	單價
白熾燈	220V	60W	1000h	1.5元
節(jié)能燈	220V	11W	3000h	18元

表二

工作狀態(tài)	電功率
剛開始工作
正常工作

（1）以上資料蘊藏著一些物理知識．請寫出兩點：
①

 

；
②

 

，
（2）已知“220V  60W”的白熾燈，在常溫下燈絲的電阻約80Ω，請通過計算將該白熾燈的有關數據填在表二的空格中．
（3）根據以上的數據分析，可知白熾燈不宜頻繁開閉的原因是

 

．
（4）根據資料二的數據，若使白熾燈與節(jié)能燈從買回來開始正常工作到壽命結束，白熾燈消耗的電能為

 

kW?h，節(jié)能燈消耗的電能為

 

kW?h．

Answer 1

分析：由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)成為升華．要利用電能的計算公式：W=Pt，分別計算出白熾燈和節(jié)能燈使用的電能，進行比較．常溫下燈絲的電阻很小，在剛開燈時，電功率會很大．

解答：解：（1）“白熾燈在白熾狀態(tài)下發(fā)光時”，說明了白熾燈發(fā)光時的溫度很高，因此想到熔點高的鎢絲做燈絲；燈絲發(fā)光的原因是電流的熱效應．“有微粒不斷地從燈絲上跑出來”，說明燈絲的部分由固態(tài)直接變成了氣態(tài)，為升華現象．
故答案為：①用鎢做燈絲是利用其熔點高的特點
②燈絲升華變細（溫度越高升華越厲害；燈泡是用電流的熱效應來發(fā)光的等）
（2）剛開始工作時的電功率為：P₁=

U2

R

=

(220V)2

80Ω

=605W
正常工作時功率為：P_實=P_額=60W．
故答案為：如圖所示

工作狀態(tài)	電功率
剛開始工作	605W
正常工作	60W

（3）由（2）知，當剛開燈時，燈絲的電阻很小，所以此時電流大、功率大，容易燒斷燈絲．
故答案為：頻繁開閉導致白熾燈燈絲經常在強電流大功率下工作，由于熱效應，使燈絲易斷
（4）白熾燈消耗：W₁=P₁t₁=0.06kW×1000h=60kW?h
節(jié)能燈消耗：W₂=P₂t₂=0.011kW×3000h=33kW?h
故答案為：60；33．

點評：此題主要考查了電流的熱效應現象、升華現象，以及對實際電功率、電能的計算問題．