【題目】應急照明燈是在正常照明電源發(fā)生故障時,能持續(xù)照明而不間斷工作的一類燈具,如圖15所示.當照明電路突然停電時,應急照明燈通過自動控制電路及相關部件自動把燈泡跟蓄電池接通,從而實現(xiàn)自動應急照明.下表為某型號應急照明燈的主要技術數(shù)據(jù):

應急照明光源 蓄電池

種類

數(shù)量

燈泡額定電壓

應急照明功率

類別

額定電壓

容量

燈泡

2

2.4V

0.96W×2

Ni﹣Cd

2.4V

1.8Ah

求:

1)根據(jù)上述技術數(shù)據(jù),判斷兩燈的連接方式,并簡要說明理由.

2)單只燈泡正常發(fā)光時的電流.

3)單只燈泡正常發(fā)光時的電阻.

4)根據(jù)蓄電池的額定電壓容量(容量“1.8Ah”指的是如果放電電流為1.8A,那供電時間約1小時),估算這種蓄電池最多可儲存的電能.

5)蓄電池充滿電后,可以實現(xiàn)的最長連續(xù)應急照明的時間.

【答案】1)兩燈并聯(lián)在電路中,因為燈泡額定電壓等于電源電壓;

2)單只燈泡正常發(fā)光時的電流為0.4A;

3)單只燈泡正常發(fā)光的電阻為;

4)蓄電池儲存的電能為15552J

5)蓄電池充滿電后,可以實現(xiàn)的最長連續(xù)應急照明時間為2.25h

【解析】試題分析:(1)用電器正常工作時,兩端電壓為額定電壓,根據(jù)電源電壓和燈泡數(shù)量、額定電壓確定燈泡連接關系;

2)已知燈泡額定電壓和額定功率,利用公式I=得到正常發(fā)光電流;

3)已知燈泡額定電壓和額定功率,利用公式R=得到燈泡正常發(fā)光的電阻;

4)已知蓄電池額定電壓和容量,利用公式W=UIt得到蓄電池儲存的電能;

5)已知蓄電池儲存的電能和燈泡總功率,可以公式t=得到連續(xù)照明時間.

已知:P1=P2=0.96W U=2.4V U=2.4V I0=1.8A t0=1h=3600s

求:(2I=?(3R=?(4W=?(5t=?

解:

1)由應急燈的電源電壓和燈泡額定電壓、數(shù)量比較知:燈泡額定電壓等于電源電壓,所以燈泡并聯(lián)在電路中;

2∵P=UI,

單只燈泡正常發(fā)光時的電流為I===0.4A

3∵P=,

單只燈泡正常發(fā)光時的電阻為R===6Ω;

4)蓄電池儲存的電能為W=UI0t0=2.4V×1.8A×3600s=15552J;

5∵P=,

蓄電池充滿電后,可以實現(xiàn)的最長連續(xù)應急照明的時間為t====8100s=2.25h

答:

1)兩燈并聯(lián)在電路中,因為燈泡額定電壓等于電源電壓;

2)單只燈泡正常發(fā)光時的電流為0.4A;

3)單只燈泡正常發(fā)光的電阻為;

4)蓄電池儲存的電能為15552J

5)蓄電池充滿電后,可以實現(xiàn)的最長連續(xù)應急照明時間為2.25h

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表一

實驗次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

電壓表示數(shù)(V)

4.5

4.0

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

電流表示數(shù)(A)

0.17

0.22

0.28

0.34

0.39

0.44

0.50

0.56

功率(W)

0.77

0.88

0.98

1.02

0.98

0.88

0.75

0.56

(1)現(xiàn)在請你用筆畫線代替導線將圖乙中的器材按照圖甲所示的電路進行正確的連接(已經(jīng)連接的導線不能改動).

(2)數(shù)據(jù)記錄表格一中的“功率”是那個器材的功率?答: .“功率”的變化情況是

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表二:

實驗次數(shù)

1

2

3

4

電壓表示數(shù)(V)

4.5

4.0

3.5

3.0

電流表示數(shù)(A)

0.15

0.20

0.25

0.30

變阻器電阻(Ω)

30.0

20.0

14.0

10.0

變阻器功率(W)

0.68

0.80

0.86

0.90

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