Question

16．如圖所示的風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能路燈在深圳街頭常常見(jiàn)到．某同學(xué)細(xì)心觀察，發(fā)現(xiàn)路燈桿銘牌上標(biāo)有“24V 120W”的字樣．
（1）該路燈正常工作時(shí)的電流是多少？
（2）用久了之后燈泡亮度變暗，若測(cè)得此時(shí)燈泡兩端電壓為18V，請(qǐng)問(wèn)此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為多少？
（3）若平均每天收集風(fēng)能和太陽(yáng)能3.6×10⁷J，轉(zhuǎn)化供給燈泡的電能效率為60%，問(wèn)一天積蓄的電能可供該燈泡正常工作多少時(shí)間？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)銘牌上標(biāo)有“24V 120W”的字樣，利用P=UI可求得該路燈正常工作時(shí)的電流；
（2）根據(jù)銘牌上標(biāo)有“24V 120W”的字樣，求得其電阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得此時(shí)燈泡的實(shí)際功率；
（3）根據(jù)效率公式求出獲得電能，利用P=$\frac{W}{t}$求出該燈泡正常工作的時(shí)間．

解答 解：（1）由P=UI可得，該路燈正常工作時(shí)的電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{120W}{24V}$=5A；
（2）R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（24V）}^{2}}{120W}$=4.8Ω，
問(wèn)此時(shí)燈泡的實(shí)際功率P_實(shí)際=$\frac{{U}_{實(shí)際}^{2}}{R}$=$\frac{{（18V）}^{2}}{4.8Ω}$=67.5W．
（3）由題意得獲得的電能：
W=Q×60%=3.6×10⁷J×60%=2.16×10⁷J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，轉(zhuǎn)化的電能可供功率60W的路燈工作的時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.16×1{0}^{7}J}{120W}$=1.8×10⁵s=50h．
答：（1）該路燈正常工作時(shí)的電流是5A；
（2）此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為67.5W；
（3）一天積蓄的電能可供該燈泡正常工作50h．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率與電壓、電流的關(guān)系，電功率與電能、時(shí)間的關(guān)系，總之是電功率公式的靈活應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的應(yīng)用題．