Question

由于白炽灯除了发光还产生热量，所以逐渐被称之为“冷光源”的各种节能灯代替．白炽灯的功率越大，亮度越大，产生的热量是否也越多呢？为此，小明设计了一个实验方案：使25W白炽灯正常发光，把温度计放在灯泡附近任一位置，观察温度计示数的变化；然后换上60W、100W白炽灯重复上述步骤．通过比较白炽灯使温度计示数的变化，判断产生的热量多少．同学们对小明的方案进行了讨论，认为：
（1）在灯泡附近的范围内，灯泡产生的热量越多，空气温度______，利用温度计测温度变化的方案是可行的；
（2）方案还应注意两个问题：一是______，二是______；
（3）查相关资料知，一个“220V、100W”的灯泡正常工作时，它的热效率约60%．那么它正常工作0.5h需要消耗______J的电能，可以产生的热量约______J．

Answer

（1）由于灯泡工作时要发热，故空气的温度会上升，使用温度计测量温度的变化．
（2）由控制变量法知，应控制温度计到灯的距离和读数时间相等．
（3）知道灯泡的额定功率和灯泡正常工作的时间，可利用公式W=Pt计算出灯泡消耗的电能，又知道灯泡的热效率，从而可以计算出灯泡在工作时产生的热量．
【解析】
（1）在灯泡附近的范围内，灯泡产生的热量越多，空气温度升高越大，利用温度计测温度变化的方案是可行的．
（2）应当控制控制温度计与灯泡的距离相同和开灯后读取温度的时间间隔要相同，这样才能比较功率与发热量的关系．
（3）∵P=100W，t=0.5h=1800s，
∴灯泡消耗的电能为：W=Pt=100W×1800s=1.8×105J，
而灯泡的热效率约60%，
∴灯泡在工作时产生的热量为：Q=Wη=1.8×105J×60%=1.08×105J．
故答案为：（1）升高越大．
（2）温度计与灯泡的距离相同，读取温度的时间间隔要相同．
（3）1.8×105、1.08×105．