电灯是一项伟大的发明，没有人能独享这份荣耀，它经历着如下的“进化史”；1879年，托马斯•爱迪生发明碳丝灯，通电后碳丝温度高达2000℃左右，进入白炽状态而发光，所以也称“白

Question

电灯是一项伟大的发明，没有人能独享这份荣耀，它经历着如下的“进化史”；
    1879年，托马斯•爱迪生发明碳丝灯，通电后碳丝温度高达2000℃左右，进入白炽状态而发光，所以也称“白炽灯”．
    1910年，美国通用电气实验室发现用钨丝制造的灯既便宜又明亮．
    1934年，欧文•米兰尔进一步改进，将灯丝烧成螺旋形，使发出的光更明亮．
    20世纪30年代，人们研制出了荧光灯，利用发光气体发出的光使灯里的涂膜发亮．它比普通灯温度低并省电．
     最近，人们还发明了大功率LED灯，它更省电，寿命更长．
请回答：

（1）为了安全用电，控制灯的开关必须接在家庭电路的___线上．
（2）如图，灯丝烧成螺旋形的原因是___（选填“增加”或“减少”）散热．
（3）5瓦的LED灯与100瓦的白炽灯正常发光时的亮度相当．若用1只5瓦的LED灯代替100瓦的白炽灯使用4万小时，请通过计算说明选择哪种灯比较经济？
注：目前电费0.53元/千瓦时，其他数据如表．

灯的种类	额定功率	使用寿命	市场价格
白炽灯	100瓦	1万小时	3元/只
LED灯	5瓦	4万小时	20元/只

Answer 1

（1）开关接在火线与电灯之间，当开关断开时，电路中不但没有电流通过，
而且电灯与火线断开连接，防止人发生触电事故；故为了安全用电，控制灯的开关必须接在家庭电路的火线上．
（2）白炽灯是将电能转化为内能的，其工作原理是：电流通过灯丝时产生热量，螺旋状的灯丝可以减少热量散失，并不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000摄氏度以上，灯丝在处于白炽状态时，就象烧红了的铁能发光一样而发出光来．
（3）一只白炽灯的使用寿命为1万小时，则工作4万小时需要的4只白炽灯，
4只白炽灯需要的费用：4只×3元/只=12元，
白炽灯的功率P=100W=0.1kW，
白炽灯消耗的电能：
W=Pt=0.1kW×40000h=4000kW•h=4000千瓦时，
则电费：0.53元/千瓦时×4000千瓦时=2120元，
使用白炽灯共需要支付费用：12元+2120元=2132元；
LED灯的功率P′=5W=0.005kW，
LED灯消耗的电能：
W′=P′t=0.005kW×40000h=200kW•h=200千瓦时，
则电费：0.53元/千瓦时×200千瓦时=106元，
使用LED灯共需要支付费用：20元+106元=126元<2132元；
故选择LED灯比较经济．
故答案为：（1）火；（2）减少；（3）选择LED灯比较经济．