1.【节约用电】下表为LED灯与节能灯的对比数据,如果数据属实,将一个额定功率为40 W的节能灯替换成亮度相当的LED灯,假设这盏灯日均工作10小时,通过计算说明一年(以360天计算)可以节约用电

57.6
度。答案
1. 57.6
2.【科学推理】小林家住某5层公寓楼中的4楼,当他在1楼按下楼道灯开关,5盏“220 V 12 W”的楼道灯全部点亮,然后延时60 s均自动关闭。他正常每登一层楼所需时间为12 s。小林意识到楼道灯这样的工作方式有些浪费电能,于是向物业管理部门提出改进建议,改进电路如图18-3-5,K为启动延时开关,S为感应跳转开关,K按下时S接通触点1、2,S感应到人到2楼,跳转至触点2、3,感应到人到3楼,跳转至触点3、4……跳转后若20 s内感应不到人,则K断开。

(1)按照原先楼道灯的工作方式,小林正常上楼回家一次,楼道灯一共消耗电能
(2)改进后的方案中,S跳转前后,通过启动延时开关的电流大小
(1)按照原先楼道灯的工作方式,小林正常上楼回家一次,楼道灯一共消耗电能
3600
J。(2)改进后的方案中,S跳转前后,通过启动延时开关的电流大小
不变
(选填“增大”“减小”或“不变”),小林正常上楼回家一次,比原来节约电能2256
J。答案
2.(1)3600 (2)不变 2256 点拨:(1)按照原先楼道灯的工作方式,小林正常上楼回家一次,楼道灯一共消耗的电能为:
$W=Pt=5×12\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=3600\ \mathrm{J}$。
(2)由题意可知,每盏灯的规格相同,它们都能各自独立工作,工作时的电流是相同的;
一楼灯消耗的电能为:
$W_{1}=Pt_{1}=12\ \mathrm{W}×12\ \mathrm{s}=144\ \mathrm{J}$;
二楼灯消耗的电能为:
$W_{2}=Pt_{2}=12\ \mathrm{W}×24\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$;
三楼灯消耗的电能为:
$W_{3}=Pt_{3}=12\ \mathrm{W}×24\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$;
四楼灯消耗的电能为:
$W_{4}=Pt_{4}=12\ \mathrm{W}×(12\ \mathrm{s}+20\ \mathrm{s})=384\ \mathrm{J}$;
五楼灯消耗的电能为:
$W_{5}=Pt_{5}=12\ \mathrm{W}×20\ \mathrm{s}=240\ \mathrm{J}$;
消耗的总电能为:
$W'=W_{1}+W_{2}+W_{3}+W_{4}+W_{5}=144\ \mathrm{J}+288\ \mathrm{J}+288\ \mathrm{J}+384\ \mathrm{J}+240\ \mathrm{J}=1344\ \mathrm{J}$;
节约的电能为 $\Delta W=W'-W=3600\ \mathrm{J}-1344\ \mathrm{J}=2256\ \mathrm{J}$。
$W=Pt=5×12\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=3600\ \mathrm{J}$。
(2)由题意可知,每盏灯的规格相同,它们都能各自独立工作,工作时的电流是相同的;
一楼灯消耗的电能为:
$W_{1}=Pt_{1}=12\ \mathrm{W}×12\ \mathrm{s}=144\ \mathrm{J}$;
二楼灯消耗的电能为:
$W_{2}=Pt_{2}=12\ \mathrm{W}×24\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$;
三楼灯消耗的电能为:
$W_{3}=Pt_{3}=12\ \mathrm{W}×24\ \mathrm{s}=288\ \mathrm{J}$;
四楼灯消耗的电能为:
$W_{4}=Pt_{4}=12\ \mathrm{W}×(12\ \mathrm{s}+20\ \mathrm{s})=384\ \mathrm{J}$;
五楼灯消耗的电能为:
$W_{5}=Pt_{5}=12\ \mathrm{W}×20\ \mathrm{s}=240\ \mathrm{J}$;
消耗的总电能为:
$W'=W_{1}+W_{2}+W_{3}+W_{4}+W_{5}=144\ \mathrm{J}+288\ \mathrm{J}+288\ \mathrm{J}+384\ \mathrm{J}+240\ \mathrm{J}=1344\ \mathrm{J}$;
节约的电能为 $\Delta W=W'-W=3600\ \mathrm{J}-1344\ \mathrm{J}=2256\ \mathrm{J}$。
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