《2025年同步练习河南大学出版社九年级物理全一册沪科版》

2. 小星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？为此他查阅了资料,摘出部分信息如下。
资料一：
白炽灯在白炽状态下发光时,有微粒不断地从灯丝上跑出来,温度越高,微粒跑得越厉害,使灯丝逐渐变细。
资料二：
60 W白炽灯与某种11 W的节能灯正常工作时照明效果相同(数据如表一)。
|电灯种类|额定电压|额定功率|寿命|单价|
|白炽灯|220 V|60 W|1 000 h|1.5元|
|节能灯|220 V|11 W|3 000 h|18元|

资料三：
白炽灯和节能灯都不宜频繁开关。
(1)以上资料蕴藏着一些物理知识,请写出一条：灯丝升华变细(或温度越高升华越厉害;或灯泡是用电流的热效应来发光的;等等)。
(2)已知“220 V 60 W”的白炽灯,在常温下灯丝的电阻约80 Ω,请通过计算将该白炽灯的有关数据填在表二的空格中。(要保留计算过程)
表二
|工作状态|电功率|
|刚开始工作| |
|正常工作| |

刚开始工作时的电功率为:$P_{1}=\frac {U^{2}}{R}=\frac {(220V)^{2}}{80\Omega }=605W$
正常工作时功率为:$P_{实}=P_{额}=60W$
(3)根据以上数据分析,可知白炽灯不宜频繁开关的原因是：频繁开关导致白炽灯灯丝经常在强电流大功率下工作,由于热效应,使灯丝易烧断。
(4)根据资料,若使节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束,消耗的电能为多少千瓦时？
节能灯消耗电能:$W_{2}=P_{2}t_{2}=0.011kW×3000h=33kW·h$

答案：
(1)灯丝升华变细(或温度越高升华越厉害;或灯泡是用电流的热效应来发光的;等等)
(2)刚开始工作时的电功率为:$P_{1}=\frac {U^{2}}{R}=\frac {(220V)^{2}}{80\Omega }=605W$
正常工作时功率为:$P_{实}=P_{额}=60W$
(3)频繁开关导致白炽灯灯丝经常在强电流大功率下工作,由于热效应,使灯丝易烧断
(4)节能灯消耗电能:$W_{2}=P_{2}t_{2}=0.011kW×3000h=33kW·h$