Question

17．我國(guó)計(jì)劃從2016年10月1日起，徹底淘汰普通照明用的耗能高、使用壽命短的白熾燈（鎢絲燈）．現(xiàn)在普遍使用的電子節(jié)能燈又稱為緊湊型熒光燈（日光燈）如圖甲所示，它利用鎢絲受熱發(fā)射電子激發(fā)水銀蒸氣發(fā)出紫外線，紫外線照射到燈管內(nèi)壁涂抹的熒光物質(zhì)而發(fā)光．電子節(jié)能燈雖然可以節(jié)能，但是廢舊的電子節(jié)能燈如果隨意丟到垃圾桶，破碎、焚燒后產(chǎn)生的汞蒸氣會(huì)進(jìn)入大氣，然后沉降進(jìn)入土壤或河流并轉(zhuǎn)化成有機(jī)汞化合物（如甲基汞），甲基汞會(huì)導(dǎo)致人體慢性中毒． 一只汞含量為0.5毫克的電子節(jié)能燈中的汞如果滲入地下就會(huì)污染約180噸水及周?chē)寥溃覈?guó)電子節(jié)能燈的銷(xiāo)量已達(dá)10億只以上，這個(gè)巨大的汞污染危機(jī)不容小覷．LED燈利用發(fā)光二極管技術(shù)發(fā)光，是一種真正意義上的新型環(huán)保節(jié)能燈具．某課外活動(dòng)小組了解到某品牌的15W LED管燈的照明效果與40W電子節(jié)能管燈相當(dāng)（如圖乙所示）、與120W白熾燈相當(dāng)．請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線，將圖2所示的兩盞電燈和開(kāi)關(guān)正確接入家庭電路中；
（2）如圖丙所示，某地下停車(chē)場(chǎng)安裝了1000只40W電子節(jié)能管燈，每年365天需要全天點(diǎn)亮．按照商業(yè)用電1元/（kW×h）計(jì)算，求該停車(chē)場(chǎng)每年交納的電費(fèi)為多少萬(wàn)元？
（3）請(qǐng)根據(jù)下列表格中的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算來(lái)分析：是否有必要用15W LED管燈替換第（2）問(wèn)中的所有40W電子節(jié)能管燈？

產(chǎn)品類(lèi)型	LED管燈	電子節(jié)能管燈	白熾燈
額定功率/W	15	40	120
使用壽命/h	30000	8000	2000
每只售價(jià)/元	50	20	1

（4）對(duì)于家里廢舊的電子節(jié)能燈應(yīng)該如何處置？

Answer 1

分析 （1）家庭電路中的用電器并聯(lián)連接；
燈泡的接法：火線進(jìn)入開(kāi)關(guān)，再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn)；零線直接接入燈泡的螺旋套．
（2）先根據(jù)W=Pt求出1000只40W電子燈一年消耗的電能，然后根據(jù)一度電的價(jià)格求出停車(chē)場(chǎng)每年交納的電費(fèi)；
（3）先求出1個(gè)LED燈工作30000小時(shí)需要的電費(fèi)，然后根據(jù)LED燈的價(jià)格求出總價(jià)格；再求出電子節(jié)能管燈工作30000小時(shí)需要的個(gè)數(shù)，根據(jù)W=Pt以及電價(jià)求出電費(fèi)，并進(jìn)一步求出總價(jià)格，最后比較判斷即可．
（4）從分類(lèi)回收、污染方面進(jìn)行分析．

解答 解：（1）兩燈泡并聯(lián)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)分別控制兩個(gè)燈泡；火線進(jìn)入開(kāi)關(guān)，再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn)，零線直接接入燈泡的螺旋套，這樣在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)能切斷火線，接觸燈泡不會(huì)發(fā)生觸電事故．既能控制燈泡，又能更安全．如圖所示：

（2）1000只40W電子燈一年消耗的電能：W=Pt=1000×0.04kW×365×24h=350400kW•h；
停車(chē)場(chǎng)每年交納的電費(fèi)為350400kW•h×1元/kW•h=35.04萬(wàn)元．
（3）1個(gè)LED燈工作30000小時(shí)需要的電費(fèi)：0.015kW×30000h×1元/kW•h=450元，總價(jià)格：450元+50元=500元；
電子節(jié)能管燈工作30000小時(shí)需要的個(gè)數(shù)：n=$\frac{30000}{8000}$≈3.75，因此需要4個(gè)電子節(jié)能管燈；
總共需要的價(jià)格：0.04kW×30000h×1元/kW•h+4×20元=1280元＞500元，因此有必要用15W LED管燈替換所有40W電子節(jié)能管燈；
（4）應(yīng)將其妥善放入電子節(jié)能燈回收箱中，防止其破碎而導(dǎo)致汞的泄露，禁止隨意丟到垃圾桶中．
答：（2）停車(chē)場(chǎng)每年交納的電費(fèi)為35.04萬(wàn)元；
（3）有必要用15W LED管燈替換所有40W電子節(jié)能管燈；
（4）應(yīng)將其妥善放入電子節(jié)能燈回收箱中，防止其破碎而導(dǎo)致汞的泄露，禁止隨意丟到垃圾桶中．

點(diǎn)評(píng) 本題考查燈泡與開(kāi)關(guān)的連接、電功公式的靈活應(yīng)用、電費(fèi)的計(jì)算以及環(huán)境保護(hù)等知識(shí)，同時(shí)還告訴我們使用LED燈的優(yōu)點(diǎn)，在日常生活中一定要養(yǎng)成節(jié)能的好習(xí)慣．