2026年华东师大版一课一练九年级物理全一册沪教版五四制第132页答案
12 实验表明,11 W 的节能灯与 60 W 的白炽灯发光效果相当。下表所示是这两种灯的部分参数。请你根据表中数据,通过计算说明使用发光效果相当的节能灯和白炽灯,节能灯在经济上是否具有优势?

答案

假设同样发光效果下(5个白炽灯,1个节能灯),白炽灯和节能灯都发光$t=5000\ \mathrm{h}$。
消耗的电能
$E_\mathrm{白}=W_\mathrm{白}=P_\mathrm{白}\ t=0.06\ \mathrm{kW} × 5000\ \mathrm{h}=300\ \mathrm{kW·h}$
$E_\mathrm{节}=W_\mathrm{节}=P_\mathrm{节}\ t=0.011\ \mathrm{kW} × 5000\ \mathrm{h}=55\ \mathrm{kW·h}$
白炽灯所需总费用为
$E_\mathrm{白} × 0.61\ \mathrm{元/度} + 5\ \mathrm{个} × 3\ \mathrm{元/个}=183\ \mathrm{元}+15\ \mathrm{元}=198\ \mathrm{元}$
$E_\mathrm{节} × 0.61\ \mathrm{元/度} + 1\ \mathrm{个} × 30\ \mathrm{元/个}=183\ \mathrm{元}+30\ \mathrm{元}=63.55\ \mathrm{元}$
同样发光5000 h,白炽灯所需要的总费用约为节能灯的3倍,故节能灯在经济上具有优势。(其他答案合理均可)

解析

【分析】要判断节能灯是否有经济优势,需计算相同发光效果下两种灯的总费用(购灯费+电费)。由于11W节能灯与60W白炽灯发光效果相当,选取照明总时长为5000h:白炽灯寿命为1000h,5000h需要5个;节能灯寿命为5000h,仅需1个。分别计算两者的总费用,比较后即可得出结论。
【解析】
1. 统一功率单位:白炽灯功率$P_白=60\ \mathrm{W}=0.06\ \mathrm{kW}$,节能灯功率$P_节=11\ \mathrm{W}=0.011\ \mathrm{kW}$。
2. 计算照明5000h消耗的电能:
白炽灯消耗电能:$W_白=P_白 t=0.06\ \mathrm{kW}×5000\ \mathrm{h}=300\ \mathrm{kW·h}$(度)
节能灯消耗电能:$W_节=P_节 t=0.011\ \mathrm{kW}×5000\ \mathrm{h}=55\ \mathrm{kW·h}$(度)
3. 计算总费用:
白炽灯总费用:电费+购灯费 = $300\ \mathrm{度}×0.61\ \mathrm{元/度} + 5×3\ \mathrm{元}=183\ \mathrm{元}+15\ \mathrm{元}=198\ \mathrm{元}$
节能灯总费用:电费+购灯费 = $55\ \mathrm{度}×0.61\ \mathrm{元/度} + 1×30\ \mathrm{元}=33.55\ \mathrm{元}+30\ \mathrm{元}=63.55\ \mathrm{元}$
4. 比较总费用:$198\ \mathrm{元} > 63.55\ \mathrm{元}$,因此节能灯在经济上更具优势。
【答案】节能灯在经济上具有优势。
【知识点】电能计算、电功率应用、成本分析
【点评】本题结合生活实际,考查电功率与电能的计算,需要综合考虑购灯费和电费,体现了物理知识在生活中的应用,难度适中。
【难度系数】0.5