Question

16．《2013-2017年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告》数据显示，我国现有城乡路灯总数约有2亿只，并以每年加20%的速度增长，我国有丰富的风能及太阳能资源路灯作为户外装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案．如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，每套路灯的部分部件及参数如下表．

部件名称	单位	数量	型号
太阳能电板	套	1	24V　 280W
风力发电机	台	1	24V　 300W
蓄电池	只	2	12V　 120Ah
LED灯	只	2	24V　 60W

（1）该灯电路中，两只LED灯的连接方式是并联（选填“串联”或“并联”）．
（2）两只LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为5A．
（3）国家发改委提供的数据显示，每燃烧1t标准煤可以发电3000kW•h，排放二氧化碳2.61t．假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电，用此套路灯替换400W、每天工作10h的传统路灯，则每套路灯1年（365天）可减少1.27t二氧化碳的排放．
（4）假如蓄电池充满电后太阳能电板和风力发电机都停止工作，则消耗蓄电池一半的电能（设蓄电池对外供电时其电压不变）可使2只LED灯正常发光12h．

Answer 1

分析 （1）并联电路中用电器工作互不影响，能独立工作也能一起工作；
（2）根据P=UI求出灯正常发光时的电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，据此解答；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$的变形公式W=Pt求出400瓦的灯一年消耗的电能，结合国家的节能减排数据求出减少的二氧化碳量；
（4）蓄电池充满电时，根据W_蓄电池=W_LED计算能供一盏该型号LED灯工作的时间．

解答 解：
（1）由生活经验知，路灯工作时互不影响即可以独立工作，则可知两只灯是并联的；
（2）由表中数据知，两只LED灯正常发光时，总功率为：P=60W+60W=120W，额定电压：U=24V，
由图知，开关在干路上，由P=UI可得，通过光控开关S的电流为：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{120W}{24V}$=5A；
（3）由P=$\frac{W}{t}$得，400W的灯一年消耗的电能为：
W=P′t=0.4kW×10h×365=1460kW•h，
则每套路灯1年（365天）可减少二氧化碳的排放量为：
m=$\frac{1460kW•h}{3000kW•h}$×2.61t≈1.27t；
（4）蓄电池充满电供LED灯使用，W_蓄电池=W_LED，
由蓄电池参数：W_蓄电池=UIt，W_LED=Pt
UIt=Pt_LED，
t_LED=$\frac{UIt}{P}$=$\frac{12V×120A×3600s}{120W}$=4.32×10⁴s=12h．
故答案为：（1）并联；（2）5；（3）1.27；（4）12．

点评 本题考查了对太阳能和风能的认识、电能和功率的计算，综合考查了学生对所学知识的应用能力，要求灵活运用所学知识．