Question

1．如圖表示白熾電燈將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能的大致比例，由此可計(jì)算白熾電燈的發(fā)光效率為10%．一般節(jié)能燈的發(fā)光效率為30%，它只要有20W的功率就能達(dá)到60W白熾電燈的亮度．與白熾電燈相比，該節(jié)能燈可以節(jié)約電能66.7%．

Answer 1

分析 白熾燈的能量轉(zhuǎn)化是將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，從圖中發(fā)現(xiàn)效率較低，需要根據(jù)機(jī)械效率公式和功率進(jìn)行計(jì)算；
根據(jù)W=Pt表示出白熾燈消耗的電能和節(jié)能燈消耗的電能，兩者之差即為節(jié)約的電能，節(jié)約的電能與白熾燈消耗的電能之比即為節(jié)約電能的百分比．

解答 解：
白熾燈的總功是消耗的100J的電能，有用功是10J的光能．
發(fā)光效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{10J}{100J}$×100%=10%，
節(jié)能燈的發(fā)光亮度要和白熾燈相同，就需要讓兩者的有用功相同．
W_{白熾燈有用功}=W_{節(jié)能燈有用功}
W_{白熾燈總功}η_白熾燈=W_{節(jié)能燈總功}η_{節(jié)能燈}
P_白熾燈tη_白熾燈=P_{節(jié)能燈}tη_{節(jié)能燈}
60W×10%=P_{節(jié)能燈}×30%
P_{節(jié)能燈}=20W
節(jié)能燈泡可以節(jié)約電能的百分比：
η=$\frac{{W}_{白}-{W}_{節(jié)}}{{W}_{白}}$=$\frac{{P}_{白}t-{P}_{節(jié)}t}{{P}_{白}t}$=$\frac{{P}_{白}-{P}_{節(jié)}}{{P}_{白}}$=$\frac{60W-20W}{60W}$×100%≈66.7%．
故答案為：10%；20；66.7．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是明白節(jié)約電能的百分比的含義．