Question

【题目】“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，发电机的线圈在磁场中 磁感线产生电流，这种电流是电 （选填“直流”或“交流”）．发电的过程属于 （选填“电生磁”或“磁生电”），这个过程将 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的沙袋举高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．

Answer 1

【答案】（1）切割；交流；磁生电；机械；（2）0．5；10；（3）720；576；3．125×10﹣3

【解析】试题分析：（1）发电机的线圈在磁场中切割磁感线产生电流，由于没有换向器，故这种电流是交流电；发电的过程属于磁生电，这个过程消耗了机械能，得到了电能，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；根据W=Pt可得，消耗0．01度的电能，灯泡工作的时间：t=W/P=0．01kWh/0．001kW=10h；（3）重力做的功：W′=Gh=400N×1．8m=720J；由ηW′=Pt可得：80%×720J=1W×t得：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。