题目内容
20．
“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机械能，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）“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0.5A，它工作10h消耗0.01度的电能．
（2）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720J．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576s，此时沙袋通过减速器匀速下落的速度为3.125×10-3m/s．
分析 （1）根据P=UI的变形公式可求出灯泡正常工作时的电流；由W=Pt即可求出消耗0.01度电所用的时间；
（2）根据W=Gh即可求出重力做的功；根据机械效率和W=Pt即可求出灯泡工作的时间；根据速度公式即可求出沙袋下落的速度．
解答 解：（1）已知P=1W=0.001kW，
由P=UI可得，
灯泡正常工作时的电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2V}$=0.5A；
由P=$\frac{W}{t}$可得，
消耗0.01度的电能，灯泡工作的时间：t=$\frac{W}{P}$=$\frac{0.01kW•h}{0.001kW}$=10h；
（2）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=$\frac{80%×720J}{1W}$=576s；
沙袋通过减速器匀速下落的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1.8m}{576s}$=3.125×10-3m/s．
故答案为：（1）0.5；10；（2）720；576；3.125×10-3．
点评 本题综合考查功、功率计算公式的应用以及速度的计算；涉及的内容较多，但都属于基础知识考查范围．
练习册系列答案
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小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝．
9．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 家庭电路中电能表直接测量的是家中正在使用的用电器的总电功率 | |
| B． | 家庭电路中保险丝（熔丝）熔断后可以用粗铜丝代替保险丝 | |
| C． | 家庭电路中保险丝（熔丝）熔断的原因可能是由于电路的总电功率过大造成的 | |
| D． | 家庭电路中原有用电器正常工作的前提下，再增加正常工作的用电器，家庭电路中的总电功率不变 |
10．
甲、乙两物体先后从同地沿同方向做匀速直线运动，甲比乙先运动 2 秒，甲运动 6 秒时通过的路程为 6 米，此时甲、乙间的距离为 2 米，在如图所示的 a、b、c 三条图线中，乙的 s-t 图（ ）
甲、乙两物体先后从同地沿同方向做匀速直线运动，甲比乙先运动 2 秒，甲运动 6 秒时通过的路程为 6 米，此时甲、乙间的距离为 2 米，在如图所示的 a、b、c 三条图线中，乙的 s-t 图（ ）| A． | 可能是图线 b | B． | 可能是图线 c | C． | 一定是图线 b | D． | 一定是图线 a |