Question

【題目】

科普閱讀題

燈泡的變遷

1879年，愛迪生以一只鎢絲電燈泡引領(lǐng)人類開啟了嶄新的“光明時代”；一個多世紀以后，白熾燈將廣闊的照明舞臺讓給新的主角—LED燈。

愛迪生嘗試對1600多種不同的耐熱材料進行試驗，最終制成了鎢絲燈泡，就是傳統(tǒng)意義上的“白熾燈”。因為細微的電阻差別造成鎢絲上各段溫度不同，在電阻較大的地方，較高的溫度使鎢絲升華變快，造成鎢絲變細，同時電阻進一步增大，最終令鎢絲燒斷。雖然后來多數(shù)的電燈泡內(nèi)用注入惰性氣體來減慢鎢絲的升華，但一般白熾燈壽命也就1000小時左右。使用白熾燈時，有95%的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，只有5%的電能轉(zhuǎn)為光能。同時廢棄的白熾燈還會對環(huán)境造成污染，因此各國都制訂了淘汰白熾燈的時間表，中國也在2017年停止銷售白熾燈泡。

站在白熾燈這個“巨人”的肩膀上，1939年“熒光燈”正式誕生，熒光燈的原理是：利用熒光粉把低壓汞蒸氣放電過程中產(chǎn)生的紫外線轉(zhuǎn)變成可見光。熒光燈發(fā)光時產(chǎn)生的熱只是相同亮度的白熾燈的六分之一。同時，熒光燈可以使光色近似日光色或其他各種光色，使用壽命也比白熾燈長，是一種良好的室內(nèi)照明光源�？s小熒光燈燈管直徑可以制成“節(jié)能燈”，“節(jié)能燈”達到同樣光能輸出的前提下，耗電量只有白熾燈用電量的20%，從而可以節(jié)約大量的照明電能和費用。

進入21世紀，LED燈成為照明舞臺上新的主角。LED光源屬于固體冷光源，用環(huán)氧樹脂封裝，不存在燈絲發(fā)光易燒、光衰等缺點。研究數(shù)據(jù)表明，LED光源電光轉(zhuǎn)換率接近100%，下面的數(shù)據(jù)表給出了不同面積的房間用不同種類燈照明時的功率需求情況，從表中可以明顯看出在相同照明效果下，使用LED燈比白熾燈節(jié)能80%以上。

LED燈功率/W	白熾燈功率/W	節(jié)能燈功率/W	適用房間面積
3	25	9	3-5
6	40	18	8-9

更有研究數(shù)據(jù)表明，LED燈壽命分別是熒光燈和白熾燈的10倍和100倍，且照明效果更加穩(wěn)定。此外，LED光源光譜中沒有紅外線和紫外線，而且廢棄物可回收，沒有污染，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）白熾燈泡的鎢絲最后燒斷的原因是（_________）

A. 燈絲細的地方比粗的地方電阻大，升溫快

B. 燈絲細的地方比粗的地方電流大，電流的熱效應(yīng)更明顯

（2）LED燈和白熾燈相比較，他們的優(yōu)勢是____________________（寫出一條即可）

（3）如果晚上學習時使用的LED臺燈功率是6W，根據(jù)文中所給的數(shù)據(jù)通過計算說明，每晚三小時學習時間，LED燈比白熾燈節(jié)約__________kW·h電能。

Answer 1

【答案】A 詳見解析 0.102

【解析】

(1)[1]由材料可知，白熾燈泡的燈絲細的地方比粗的地方電阻大，產(chǎn)生的熱量多，升溫較快，鎢絲最后燒斷；

(2)[2]由材料可知，LED燈電光轉(zhuǎn)換率高，更節(jié)能；

(3)[3]白熾燈功率比LED燈功率高

ΔP=P2-P1=40W-6W=34W=0.034kW，

則3小時節(jié)約的電能為

W=ΔPt=0.034kW×3h= 0.102kW·h。