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.(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 |
已知P=1W=0.001kW,由P=
W |
t |
t=
W |
P |
0.01kW•h |
0.001kW |
(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 |
沙袋通过减速器匀速下落的速度:
v=
s |
t |
1.8m |
576s |
故答案为:
(1)机械; (2)0.5; 10;(3)720; 576;3.125×10-3.