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．发电的过程中将能转化为电能．
（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）机械
（2）0.5；10
（3）720；576；3.125×10﹣3 ．
【解析】解：（1）发电的过程中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= =0.5A；
已知P=1W=0.001kW，由P= 可得消耗0.01度的电能，灯泡工作的时间：
t= = =10h；（3）重力做的功：W′=Gh=400N×1.8m=720J；
由“沙袋下落过程中重力势能减小量的80%转化为灯泡的电能”可知，
ηW′=Pt：
即80%×720J=1W×t
t= =576s；
沙袋通过减速器匀速下落的速度：
v= =3.125×10﹣3m/s．
所以答案是：（1）机械； （2）0.5； 10；（3）720； 576；3.125×10﹣3 ．
【考点精析】关于本题考查的功的计算，需要了解功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能得出正确答案．