Question

發光二極管是一種發展前景非常好的節能燈具，它將取代白熾燈而成為主流照明燈具．實驗發現，4只“2.5V  10mA”的高亮發光二極管和1只“2.5V  0.3A”的白熾燈在正常工作時光照強度相同．
（1）請計算在正常發光的情況下高亮發光二極管和白熾燈光照強度相同時的功率之比；
（2）你認為在功率相同的情況下，發光二極管比白熾燈亮得多的原因是什么？

Answer 1

分析：已知燈具的額定電壓U和電流I，然后根據公式P=UI計算出發光二極管和白熾燈的發光功率，再求出功率之比．白熾燈是利用電流的熱效應來工作的，它把電能轉化為內能和光能，這是它發光效率低的原因．

解答：解：（1）4只發光二極管的發光功率
P₁=4U₁I₁=4×2.5V×0.01A=0.1W
亮度相同的白熾燈的功率
P₂=U₂I₂=2.5V×0.3A=0.75W
正常發光的情況下高亮發光二極管和白熾燈光照強度相同時的功率之比
P₁：P₂=0.1W：0.75W=2：15
答：正常發光的情況下高亮發光二極管和白熾燈光照強度相同時的功率之比為2：15
（2）白熾燈是利用電流的熱效應來工作的，它把電能轉化為內能和光能，這是它發光效率低的原因；而發光二極管是把電能轉化為光能的燈具．
故答案為：發光二極管并非利用電流熱效應工作，它的發光效率非常高．

點評：此題考查的知識點主要有兩個：一是公式P=UI的靈活運用；二是在各種燈具上電能的轉化問題和發光效率問題．