题文

(9分)人类正面临能源危机，为选用节能交通信号灯的灯源，实验室通过实验发现，下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同.有关数据如下表： （1）请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点： ①                                     ； ②____________                   ______. （2）LED灯正常工作时的电流是        A，每天正常工作10小时，使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为        kW?h，可将         ㎏的水从20℃加热到100℃.（c水=4.2×103J/㎏，结果保留两位小数）

题型：实验题  难度：中档

答案

（1）①  额定电压是安全电压  ；②___额定功率小，比较省电______. （2）  0.5 A，  0.88 kW?h，  9.4 ㎏

析：（1）阅读题目中的文字和表格可以发现，LED灯电压低，功率小，响应时间短，故可从以上几点进行分析其优点． （2）由功率公式可求出工作电流，由两灯的功率之差可求出10小时节约的电能，由比热可求出能将多少水加热到100℃． 解答：解：（1）阅读题目中的文字和表格可以发现，LED灯和白炽灯相比有明显的优点：在光照强度相同的情况下，LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，因而发光效率高；LED灯的额定电压低，人直接接触不会触电；LED灯响应时间短，也就是从开始发光到正常发光所用的时间短；LED灯额定功率小，节约能源．故优点可从发光效率高、节能降耗，响应时间短、环保、额定电压低（安全电压）以上任意写出两点均可 （2）由P=UI得：I===0.5A． 白炽灯功率比LED灯功率高△P=P2-P1=100W-12W=88W，则10小时节约的电能为W=△P×t=88W×10h=0.88KW?h=3.168×106J． 如果用来烧水的话：由W=mc△t可得： m===9.43Kg． 故答案为：（1）发光效率高、节能降耗，响应时间短、环保、额定电压低（安全电压）以上任意写出两点均可 （2）0.5A，0.88KW?h，9.43Kg．

据专家权威分析，试题“(9分)人类正面临能源危机，为选用节能交通信号灯的灯源，实验室通..”主要考查你对  压强的大小及其计算，光的反射规律及其应用，水的三态变化  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算光的反射规律及其应用水的三态变化

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C