“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源,如图,在使用过程中,首先由人将沙袋举高,使人的生物能转化为沙袋的重力势能,然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电

“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源,如图,在使用过程中,首先由人将沙袋举高,使人的生物能转化为沙袋的重力势能,然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电

问题描述:

“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源,如图,在使用过程中,首先由人将沙袋举高,使人的生物能转化为沙袋的重力势能,然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电,点亮灯泡.
作业帮
(1)发电机是“重力电灯”的核心部件之一.发电的过程中将___能转化为电能.
(2)“重力电灯”灯泡的额定功率为1W,额定电压为2V,则该灯泡正常工作时电流为___ A,它工作___h消耗0.01度的电能.
(3)将一个重为400N沙袋举高1.8m后从静止开始释放至落地,重力做功___ J,调节减速器,让沙袋匀速下落,且沙袋下落过程中重力势能减小量的80%转化为灯泡的电能,此时发电机的输出电压恰为灯泡的额定电压,则一次举高沙袋能让额定功率为1W灯泡正常发光___s.此时沙袋通过减速器匀速下落的速度为___m/s.

最佳答案:

(1)发电的过程中将机械能转化为电能.
(2)由P=UI可得,
灯泡正常工作时的电流:
I=

P
U
=
1W
2V
=0.5A;
已知P=1W=0.001kW,由P=
W
t
可得消耗0.01度的电能,灯泡工作的时间:
t=
W
P
=
0.01kW•h
0.001kW
=10h;
(3)重力做的功:W′=Gh=400N×1.8m=720J;
由“沙袋下落过程中重力势能减小量的80%转化为灯泡的电能”可知,
ηW′=Pt:
即80%×720J=1W×t
t=
80%×720J
1W
=576s;
沙袋通过减速器匀速下落的速度:
v=
s
t
=
1.8m
576s
=3.125×10-3m/s.
故答案为:
(1)机械; (2)0.5; 10;(3)720; 576;3.125×10-3.
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