Question

LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图15所示的装置进行了实验（其中R₀为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比）其实验步骤如下：

① 先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2 cm，灯泡与热敏电阻的距离约为30 cm。闭合开关S 和S₁，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。

②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。

灯泡类型	盒内初温	盒内末温	电流表示数
白炽灯	20 ℃	78 ℃	6mA
普通节能灯	20 ℃	50 ℃	15 m A
LED灯	20 ℃	35 ℃	60 m A

根据小梦的探究，请回答：

(1) 电能转化为内能最多的灯是        ，这是通过观察           来比较的。(每空1分)

(2) 电能转化为光能最多的灯是        ，这是通过观察                    来比较的。(每空1分)

(3) LED灯的发光效率较       (填“高”或“低”)。(1分)

(4) 综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与         的白炽灯发光亮度相当。(1分)

Answer

【解析】

（1）电能通过灯泡上转化为内能时，会使周围的空气温度升高，根据转换法，用温度计测量空气的温度可知电能转化为内能的多少；即通过观察温度计示数的变化可比较电能转化为内能的多少；

于是比较盒内温度升高最高的是白炽灯，即电能转化为内能最多的是白炽灯．

（2）电能通过灯泡上转化为光能时，灯光照射到光敏电阻上，因其电阻值与光照强度成反比，当光照强度很强时，使光敏电阻的阻值减小，电路中的电流变大；所以电能转化为光能的多少，通过观察电流表示数的变化就可知；

由表格数据中可知：使用LED灯时的电流表的示数最大，表明电能转化为光能最多的是LED灯．

（3）由上可知：在规格相同条件下，LED灯消耗相同的电能，转化成的光能最多，即LED灯的发光效率最高．

（4）分析表中数据可知：

15W的LED灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为60mA；

而15W的白炽灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为6mA；

则需要与一个LED灯的发光亮度相当的15W的白炽灯的个数是n==10；即白炽灯的功率为15W×10=150W．

故答案为：（1）白炽灯、温度计示数的变化；（2）LED灯、电流表示数的变化；（3）高；（4）150W．