資源簡介

課題 測量小燈泡的電功率
學習目標
1 ． 會測量、計算小燈泡的額定功率和實際功率。 2 ． 通過實驗比較亮度相當的小燈泡和發光二極管的電功率，認識節能的意義。
課前學習任務
1. 復習電功率概念和公式； 2. 預習教材 96-97 頁內容。
課上學習任務
【學習任務一】 測量小燈泡的的電功率(伏安法) 1. 實驗原理: 2. 實驗電路圖:
3. 將實驗數據記錄于下表：
(
U
/V
I
/A
P
/W
)燈的規格： “2.5V ，0.3A” U/VI/AP/W發光情況
4. 實驗數據處理： (1) 計算出三次電功率，并填入表格。 (2) 實驗結論： 【學習任務二】 比較亮度相當的小燈泡與發光二極管的電功率大小關系。 請根據實驗，填寫亮度相當的小燈泡與發光二極管電壓值、電流值，并計算出兩者 的電功率，填入下表： 小燈泡發光二極管
結論：
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閱讀資料 白熾燈、節能燈與 LED 燈 白熾燈是根據電流的熱效應制成的發光元件。當白熾燈接入電路中，電流流過燈絲的 熱效應使白熾燈發出連續的可見光和紅外線， 此現象在燈絲溫度升到 700K 即可察覺。 白 熾燈的燈體比較熱，普通燈泡、碘鎢燈、射燈都是白熾燈。白熾燈工作時將大量的電能轉
化為內能，放出熱量，只有極少一部分可以轉化為有用的光能。
節能燈，又稱為省電燈泡、電子燈泡、緊湊型熒光燈（國外簡稱 CFL 燈） 及一體式 熒光燈， 是指將熒光燈與鎮流器（安定器）組合成一個整體的照明設備。節能燈主要是通 過鎮流器給燈管燈絲加熱，大約在 1160K 溫度時，燈絲就開始發射電子（燈絲上涂有電 子粉），電子碰撞氬原子后使氬原子獲得能量， 氬原子又撞擊汞原子， 汞原子在吸收能量 后躍遷產生電離， 發出紫外線， 紫外線激發熒光粉發光。熒光燈工作時燈絲的溫度大約在 1160K，比白熾燈工作的溫度 2200K～2700K 低很多，所以它的壽命也大大提高到 8000 小 時以上，它不存在白熾燈那樣的電流熱效應。 LED 燈（Light Emitting Diode）又叫發光二極管，它是一種固態的半導體器件， 可以 直接把電能轉化為光能。LED 的心臟是一個半導體的晶片， 晶片的一端附在一個支架上， 一端是負極， 另一端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩 部分組成， 一部分是 P 型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一部分是 N 型半導體， 在它里面主要是電子。這兩種半導體連接起來的時候， 它們之間就形成一個 P-N 結。當電 流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向 P 區，在 P 區里電子跟空穴復合， 然后就會以光子的形式發出能量，這就是 LED 燈發光的原理。 LED 燈與白熾燈和節能燈相比， 1 顆 LED 發出的光比較少，所以需要使用多顆 LED 同時工作。LED 燈具有體積小、耗電低、壽命長、無毒環保等諸多優點， 消耗能量較同光 效的白熾燈減少 80%左右，較節能燈減少 40%左右， LED 燈具從室外裝飾，工程照明， 逐漸發展到家用照明。

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