（2010•内江）如图所示，是黑光诱虫灯的结构示意图．其结构和工作原理与普通的日光灯相同，只是灯管的材料和内壁上所涂的荧光粉不同，并在灯管外侧加了一层高压电网杀灭害虫．黑光

Question

（2010•内江）如图所示，是黑光诱虫灯的结构示意图．其结构和工作原理与普通的日光灯相同，只是灯管的材料和内壁上所涂的荧光粉不同，并在灯管外侧加了一层高压电网杀灭害虫．黑光诱虫灯在正常工作时，会发出波长为400nm的“光”，这种“光”，人眼看不见，但一些害虫却看得见．则：
（1）黑光诱虫灯发出的这种“光”的频率为多少？
（2）通常一盏“220V 40W”的黑光诱虫灯可以用来诱杀害虫的地面面积为200m²，小胖同学的家中今年承包了2.4×10⁴ m²的果园，他家要在果园中安装一定数目的这种黑光诱虫灯，使它们诱杀害虫的范围能覆盖整个果园．如果用家庭电路供电，那么向这些黑光诱虫灯供电的整个电路的总电流至少为多大？
（3）如果在小胖家果园里安装的这些黑光诱虫灯，每年工作l20天，每天工作8h，那么，这些黑光诱虫灯每年消耗的电能至少为多少焦耳？（结果保留一位小数）

Answer 1

（1）∵λ=(v)/(f)
∴频率：f=(v)/(λ)=(3×108m/s)/(400×10−9m)=7.5×10¹⁴Hz；
（2）∵P=UI，U=220V，P=40W
∴“220V 40W”的黑光诱虫灯正常工作时的电流：
I=(P)/(U)=(40W)/(220V)=(2)/(11)A，
因为一盏“220V 40W”的黑光诱虫灯可以用来诱杀害虫的地面面积为200m²，所以要诱杀害虫的地面面积为2.4×10⁴m²的，整个电路的总电流：
I_总=(2.4×104m2)/(200m2)×(2)/(11)A≈21.8A．
（3）黑光诱虫灯每年消耗的电能至少为：W=120×UIt=120×220V×21.8A×8×3600s≈1.7×10¹⁰J．
答：（1）黑光诱虫灯发出的这种“光”的频率为7.5×10¹⁴Hz；
（2）黑光诱虫灯供电的整个电路的总电流至少为21.8A；
（3）黑光诱虫灯每年消耗的电能至少为1.7×10¹⁰J．