学案《照明灯的发展》.doc

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1、学案：《照明灯的发展》课堂活动：—、白炽灯2011年11月11LI新北区通江中路地下过街通道及人防工稈正式建成投运，（1）若在东西方向的通道屮安装1盏“220V100W”的白炽灯，使两个方向来人时都能点亮这盏灯，请你在甲图屮设计出符合要求的电路图。（2）为了使开关变得“智能化”，使它能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。你认为选用什么样的开关更合适？（3）考虑到照明亮度的实际需求，我们可以在通道屮增加1盏白炽灯，请你在乙图小设计岀符合要求的电路图。（4）若这两盏灯的规格都是“220V100W”，它们正常发光时的总功率是多少？（5）若将这两盏灯串联起来，总功率是多少？

2、（6）通过比较串并联的计算结果，你发现了什么？（7）那我们选用哪种连接方式更合适，灯泡的并联和灯泡串联各有什么优点？零线图甲图乙二、荧光灯白炽灯将电能转化为光能的效率如图所示，则它的发光效率为,而荧光灯的发光效率为25%,那么地下通道屮一盏功率为100W的白炽灯的亮度相当于功率为W的荧光灯的亮度.三、电了节能灯目前市场上既有白炽灯，又有电了节能灯，地下通道屮的照明灯究竟选择哪一种好呢？同学们利用课外活动时间对此问题进行了调杏.他们了解到，在正常工作时，25W的白炽灯与5W的电了节能灯，45W的白炽灯与9W的电了节能灯，100W的白炽灯与18W的电子节能灯发光效率相当.他们收集

3、了有关数据如下表：额定电IK/V额定功率/W寿命/h每只售价/元毎kW・h电费/元白炽灯22010010001.50.5电子节能灯220185000300.5（1）根据上表数据，你会选择哪种灯泡，为什么？（建议以节能灯使用到寿终正寝时间计算,即5000h）（2）已知每节约1度电就能减排约1kg的二氧化碳，则改用节能灯后，一只节能灯使用到寿终正寝（5000h）能减排二氧化碳约多少T-克？四、LED灯情景：兴趣小组同学对这只手电筒产生了浓厚的兴趣，展开了以下研究。0.5I1.522.533.5（1）一般单个LED亮度不能满足照明需要，他们发现灯头中有18个LED,且工作时灯内的L

4、ED彼此互不影响,那这些LED是怎样连接的呢？你是根据什么判断岀来的呢？（2）同学们打开后盖，发现里面用了3节干电池，于是，拆下其屮一只LED,用精密电表测出几组电流、电压值，并描绘出该灯泡的电流随电压变化图线，此LED的电流与电压的关系是否符合欧姆定律？为什么？（3）他们还了解到几种LED发出光的颜色会随电压的变化而变化（见下表）LED两端电压（V）流过LED电流（mA）LED的颜色1.820红2.420黄3.220蓝那么根据图表信息，这只LED大约应该发出什么颜色的光？（4）同学们将这只LED和滑动变阻器串连接到4.5V的电源上，用电压表与滑动变阻器并联，若LED允许通过

5、的最大电流30mA,为了LED的安全，应选择哪种规格的滑动变阻器？（甲“20Q1A”、乙“30Q1A”、丙“50Q1A”）LED<2>（5）细心的同学们发现，电源消耗的电能没有全部用来让LED发光，还有一部分被滑动变阻器消耗了。并且实际生活中,考虑到LED对电源的要求，其身边总是“携带”着一个集成线路板。你能根据上述数据计算出整个装置的最大发光效率吗？（假设LED木身消耗的电能100%的转化为光能。）五、大胆尝试：请你设计一个实验来比较功率相同的两种不同灯泡的发光效率。反馈练习：1、如何区分两只额定功率不同的家用白炽灯泡（其铭牌己经模糊）？说出你的判断方法和结论。方法一：O方

6、法二：O2、小明在超市看见白炽灯和节能灯后，想到一个问题：白炽灯和节能灯谁的寿命更长，使用时哪个更经济？为此他杳阅了资料，摘出部分信息如下.资料一：H炽灯在H炽状态下发光时，有微粒不断地从灯丝上跑岀来，温度越高，微粒跑得越丿方害，使灯丝逐渐变细•资料二：60W白炽灯与某种11W的节能灯正常工作时照明效果相同（数据如表一）.资料三:白炽灯和节能灯都不宜频繁开闭.表电灯种类额定电压额定功率寿命单价白炽灯220V60W1000h1・5元节能灯220V11W3000h18元表二工作状态•电功率刚开始工作正常工作（1）以上资料蕴藏着i些物理知识.请写出两点：①;②0（2）已知“220V

7、60W”的白炽灯,在常温下灯丝的电阻约80Q,请通过计算将该白炽灯的有关数据填在表二的空格屮。（3）根据以上的数据分析，可知白炽灯不宜频緊开闭的原因是•（4）根据资料二的数据，若使H炽灯与节能灯从买冋來开始正常工作到寿命结束，白炽灯消耗的电能为kW-h,节能灯消耗的电能为kWh.3、LED灯（发光二极管）具有高亮度、低能耗的优点。LED景观照明技术使得上海世博园区的备大场馆如梦如幻；阳光谷或繁星点点，或彩虹飘舞，石油馆红橙黄绿色彩变换无穷……问：（1）如图6是某种额定电压为3V的LED灯的图象。它正常工