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白炽灯、节能灯与LED灯

白炽灯是根据电流的热效应制成的发光元件。当白炽灯接入电路中，电流流过灯丝的热效应使白炽灯发出连续的可见光和红外线，此现象在灯丝温度升到700K即可察觉。白炽灯的灯体比较热，普通灯泡、碘钨灯、射灯都是白炽灯。白炽灯工作时将大量的电能转化为内能，放出热量，只有极少一部分可以转化为有用的光能。

节能灯，又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯（国外简称CFL灯）及一体式荧光灯，是指将荧光灯与镇流器（安定器）组合成一个整体的照明设备。节能灯主要是通过镇流器给灯管灯丝加热，大约在1160K温度时，灯丝就开始发射电子（灯丝上涂有电子粉），电子碰撞氩原子后使氩原子获得能量，氩原子又撞击汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，发出紫外线，紫外线激发荧光粉发光。荧光灯工作时灯丝的温度大约在1160K，比白炽灯工作的温度2200K～2700K低很多，所以它的寿命也大大提高到8000小时以上，它不存在白炽灯那样的电流热效应。

LED灯（Light Emitting Diode）又叫发光二极管，它是一种固态的半导体器件，可以直接把电能转化为光能。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一部分是N型半导体，在它里面主要是电子。这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理。

LED灯与白炽灯和节能灯相比，1颗LED发出的光比较少，所以需要使用多颗LED同时工作。LED灯具有体积小、耗电低、寿命长、无毒环保等诸多优点，消耗能量较同光效的白炽灯减少80%左右，较节能灯减少40%左右，LED灯具从室外装饰，工程照明，逐渐发展到家用照明。

（1）当前，在全球大力推动节能减排、积极应对气候变化的形式下，很多国家纷纷出台了淘汰白炽灯的路线图，是因为白炽灯工作时将电能主要转化成了__________能；

（2）白炽灯、节能灯与LED灯的电光转化效率最高的是（_____）

A．白炽灯　　　 B．节能灯　　　 C．LED灯

（3）将标有“220V 15W”的 LED灯和“220V 15W” 的白炽灯分别接入家庭电路中，发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度，下列说法中正确的是（_____）

A．通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流

B．LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率

C．相同时间内LED灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能

（4）4W的LED灯和40W的白炽灯正常发光时亮度相同，两盏灯均正常工作1000h，使用LED灯可以节约电能____________kW·h。

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LED节能灯的核心元件是发光二极管，二极管是由　　 　　 材料制成的。LED灯可以把电能直接转化为光能，一盏“24V 12W”的LED灯，其亮度与“220V 100W”的普通白炽灯相当，若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯消耗的电能之比是　　 　　 。如图是白炽灯工作时的能量转化情况，由此可知，“24V 12W”LED灯与“220V 100W”白炽灯照明效果相同，是因为它们的　　 　　 不相同。

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LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED 灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如图丙表格所示。

请回答下列问题：

（1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少?

（2）图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？

（3）若图乙中，闭合开关S，R的实际功率为0.08W，求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳?

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LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED 灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如图丙表格所示。

请回答下列问题：

（1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少?

（2）图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？

（3）若图乙中，闭合开关S，R的实际功率为0.08W，求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳?

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LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED 灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如图丙表格所示。

请回答下列问题：

（1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少?

（2）图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？

（3）若图乙中，闭合开关S，R的实际功率为0.08W，求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳?

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LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品．如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如表格所示．

请回答下列问题：

（1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少？

（2）图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？

（3）若图乙中，闭合开关S，R的实际功率为0.08W，求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳？

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阅读短文，回答问题

如图甲所示为一个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10 min，让温度计的玻璃泡放在距离亮灯大约2 cm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30 cm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列问题：

(1)电流通过电灯电能转化为________ 能和________ 能。

(2)电能转化为内能最多的是________ 灯；发光亮度最大的是________ 灯．

(3)从表中数据看出，灯附近的温度越低，图乙电路中电流表的示数就越________ ，这说明灯将电能转化为光能越________ ．

(4)l5 W的LED节能灯的发光亮度大约与________ W普通节能灯相当.

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(7分）阅读短文，回答问题

如图甲所示为一个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10 min，让温度计的玻璃泡放在距离亮灯大约2 cm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30 cm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列问题：

(1)电流通过电灯电能转化为能和________能。

(2)电能转化为内能最多的是________灯；发光亮度最大的是________灯．

（3）从表中数据看出，灯附近的温度越低，图乙电路中电流表的示数就越________，这说明灯将电能转化为光能越________．

(4)l5 W的LED节能灯的发光亮度大约与________W普通节能灯相当.

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如图所示，左图是一种LED节能灯，它的额定功率为5W，但亮度相当于100W的白炽灯。1kW•h的电能可供此节能灯正常工作_____h；而白炽灯发光效率低，主要因为白炽灯是利用电流_____效应工作的。

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