解题思路:(1)白炽灯通过灯丝发热从而发光,利用了电流的热效应;白炽电灯的灯丝一般选用熔点高的钨丝制成.(2)由铭牌可知白炽灯的工作电压、额定功率,根据I=PU求出正常发光时的电流强度;已知常温下灯丝的电阻,根据P=U2R求出刚开始工作时的电功率,从而白炽灯为什么不宜频繁开闭;(3)根据节能灯的额定功率和通电时间,计算出消耗电能,再算出电费,再加上买节能灯的费用就是一共需要付出的钱;根据白炽灯的额定功率和通电时间先计算白炽灯消耗的电能,再算出所需电费,再加上买白炽灯的钱,就是所需要付出的钱;二者进行比较作出选择.
(1)白炽电灯是利用电流的热效应制成的;白炽电灯的灯丝是选用钨丝做的,理由是它的熔点高.
(2)白炽灯正常发光时的电流:
I=[P/U]=[60W/220V]≈0.27A.
它刚开启时的功率:
P=
U2
R=
(220V)2
80Ω=605W.
由P=UI知:灯泡刚开启的时候,功率约是正常工作时的10倍,电流也约是正常工作时的10倍,
远大于额定电流,灯泡容易损坏.频繁开闭更增加了损坏的几率.
(3)若需照明5000h,
白炽灯消耗的电能:W=Pt=0.06kW×5000h=300kW•h,
电费:300kW•h×0.5元/kW•h=150元;
总费用:150元+1.5元×5=157.5元.
节能灯消耗的电能:W'=P't'=0.011kW×5000h=55kW•h;
电费:55kW•h×0.5元/kW•h=27.5元;
总费用:27.5元+18元=45.5元.
所以节能灯的费用少,应选择节能灯.
答:(1)电流的热效应,熔点高;
(2)白炽灯正常发光时通过它的电流强度约为0.27A;该白炽灯刚开始工作时的电功率为605W;灯泡刚开启的时候,功率是正常工作时的10倍,电流也是正常工作时的10倍,远大于额定电流,灯泡容易损坏.频繁开闭更增加了损坏的几率所以白炽灯不宜频繁开闭.
(3)需照明5000h时使用60W白炽灯和11W节能灯的成本加电费分别是157.5元、45.5元;从“经济”角度考虑应选节能灯.
点评:
本题考点: 电功率的计算;电功的计算.
考点点评: 本题考查了白炽灯泡的原理、电功率公式的灵活应用、灯泡电阻的变化等,涉及的知识点较多;难点是比较节能灯和白炽灯各自特点和所需费用,是一道难题.