Question

為創(chuàng)建全國“環(huán)保節(jié)能模范城市”，泰州新建的小區(qū)將普遍安裝太陽能路燈．如圖甲所示是某型號(hào)太陽能路燈，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，圖丙是該太陽能路燈的技術(shù)參數(shù)．
（1）太陽能路燈專用控制器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)由光、聲音和時(shí)間控制的單刀多擲開關(guān)如圖乙中的S．晚上要讓電燈發(fā)光，控制器將控制開關(guān)S與

c

觸點(diǎn)接觸；鉛酸蓄電池在充電過度或放電過度的情況下均會(huì)縮短使用壽命，為了避免鉛酸蓄電池過充或過放，控制開關(guān)S與

b

觸點(diǎn)接觸即可．

（2）經(jīng)測(cè)試，在太陽能電池板不工作的情況下，該太陽能路燈最多可持續(xù)發(fā)光50h，則鉛酸蓄電池最多能儲(chǔ)存大約多少千瓦時(shí)的電能？
（3）某小區(qū)所使用的12W的高效節(jié)能燈亮度可以達(dá)到100W的白熾燈的亮度．右圖表示白熾電燈將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能的大致比例．則該節(jié)能燈的發(fā)光效率約多大？

Answer 1

分析：（1）開關(guān)S與c點(diǎn)接觸時(shí)，電路閉合，鉛酸蓄電池工作，電燈發(fā)光，與a點(diǎn)接觸時(shí)，太陽能電池板對(duì)鉛酸蓄電池充電．
（2）已知燈泡的功率和連續(xù)工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求最多儲(chǔ)存的電能．
（3）白熾燈的能量轉(zhuǎn)化是將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，先計(jì)算出白熾燈的發(fā)光效率，節(jié)能燈的發(fā)光亮度要和白熾燈相同即可求出節(jié)能燈的發(fā)光效率．

解答：解：（1）晚上要讓電燈發(fā)光，開關(guān)S必須與c點(diǎn)接觸，電路閉合，鉛酸蓄電池工作．太陽能電池板對(duì)鉛酸蓄電池充電時(shí)開關(guān)與b點(diǎn)接觸．
故答案為c；b．
（2）鉛酸蓄電池最多能儲(chǔ)存電能W=Pt=0.012kw×50h=0.6kw?h．
答：鉛酸蓄電池最多能儲(chǔ)存電能0.6kw?h．
（3）白熾燈的總功是消耗的100J的電能，有用功是10J的光能．
發(fā)光效率η_白熾燈=

W有

W總

=

10J

100J

=10%；
節(jié)能燈的發(fā)光亮度要和白熾燈相同，就需要讓兩者的有用功相同．
P_白熾燈×η_白熾燈=P_節(jié)×η_{節(jié)能燈}，
即：100W×10%=12W×η_{節(jié)能燈}，
解得η_{節(jié)能燈}=83%．
答：該節(jié)能燈的發(fā)光效率約83%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電路的連接和電能的計(jì)算以及太陽能的利用，我們不但要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，更要學(xué)會(huì)環(huán)保節(jié)能，并且要掌握電功和機(jī)械效率的計(jì)算公式．