Question

我国计划从2016年10月1日起，彻底淘汰普通照明用的耗能高、使用寿命短的白炽灯（钨丝灯）．现在普遍使用的电子节能灯又称为紧凑型荧光灯（日光灯）如图甲所示，它利用钨丝受热发射电子激发水银蒸气发出紫外线，紫外线照射到灯管内壁涂抹的荧光物质而发光．电子节能灯虽然可以节能，但是废旧的电子节能灯如果随意丢到垃圾桶，破碎、焚烧后产生的汞蒸气会进入大气，然后沉降进入土壤或河流并转化成有机汞化合物（如甲基汞），甲基汞会导致人体慢性中毒． 一只汞含量为0.5毫克的电子节能灯中的汞如果渗入地下就会污染约180吨水及周围土壤，我国电子节能灯的销量已达10亿只以上，这个巨大的汞污染危机不容小觑．LED灯利用发光二极管技术发光，是一种真正意义上的新型环保节能灯具．某课外活动小组了解到某品牌的15W LED管灯的照明效果与40W电子节能管灯相当（如图乙所示）、与120W白炽灯相当．请回答下列相关问题：

（1）请用笔画线表示导线，将图丁所示的两盏电灯和开关正确接入家庭电路中；

（2）如图丙所示，某地下停车场安装了1000只40W电子节能管灯，每年365天需要全天点亮．按照商业用电1元/（kW⋅h）计算，求该停车场每年交纳的电费为多少万元？

（3）请根据下列表格中的数据，通过计算来分析：是否有必要用15WLED管灯替换第（2）问中的所有40W电子节能管灯？

产品类型	LED管灯	电子节能管灯	白炽灯
额定功率/W	15	40	120
使用寿命/h	30000	8000	2000
每只售价/元	50	20	1

（4）对于家里废旧的电子节能灯应该如何处置？

Answer

（1）如图所示；

（2）停车场每年交纳的电费为35.04万元；

（3）有必要用15W LED管灯替换所有40W电子节能管灯；

（4）应将其妥善放入电子节能灯回收箱中，防止其破碎而导致汞的泄露，禁止随意丢到垃圾桶中．

【解析】

试题分析：（1）家庭电路中的用电器并联连接；

灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套．

（2）先根据W=Pt求出1000只40W电子灯一年消耗的电能，然后根据一度电的价格求出停车场每年交纳的电费；

（3）先求出1个LED灯工作30000小时需要的电费，然后根据LED灯的价格求出总价格；再求出电子节能管灯工作30000小时需要的个数，根据W=Pt以及电价求出电费，并进一步求出总价格，最后比较判断即可．

（4）从分类回收、污染方面进行分析

【解析】
（1）两灯泡并联，两个开关分别控制两个灯泡；火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．如图所示：

（2）1000只40W电子灯一年消耗的电能：W=Pt=1000×0.04kW×365×24h=350400kW•h；

停车场每年交纳的电费为350400kW•h×1元/kW•h=35.04万元．

（3）1个LED灯工作30000小时需要的电费：0.015kW×30000h×1元/kW•h=450元，总价格：450元+50元=500元；

电子节能管灯工作30000小时需要的个数：n=≈3.75，因此需要4个电子节能管灯；

总共需要的价格：0.04kW×30000h×1元/kW•h+4×20元=1280元＞500元，因此有必要用15W LED管灯替换所有40W电子节能管灯；

（4）应将其妥善放入电子节能灯回收箱中，防止其破碎而导致汞的泄露，禁止随意丢到垃圾桶中．

答：

（1）如图所示；

（2）停车场每年交纳的电费为35.04万元；

（3）有必要用15W LED管灯替换所有40W电子节能管灯；

（4）应将其妥善放入电子节能灯回收箱中，防止其破碎而导致汞的泄露，禁止随意丢到垃圾桶中．

【点评】本题考查灯泡与开关的连接、电功公式的灵活应用、电费的计算以及环境保护等知识，同时还告诉我们使用LED灯的优点，在日常生活中一定要养成节能的好习惯．