题目内容

16.如图所示的风光互补节能路灯在深圳街头常常见到.某同学细心观察,发现路灯杆铭牌上标有“24V 120W”的字样.
(1)该路灯正常工作时的电流是多少?
(2)用久了之后灯泡亮度变暗,若测得此时灯泡两端电压为18V,请问此时灯泡的实际功率为多少?
(3)若平均每天收集风能和太阳能3.6×107J,转化供给灯泡的电能效率为60%,问一天积蓄的电能可供该灯泡正常工作多少时间?

分析 (1)根据铭牌上标有“24V 120W”的字样,利用P=UI可求得该路灯正常工作时的电流;
(2)根据铭牌上标有“24V 120W”的字样,求得其电阻,利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得此时灯泡的实际功率;
(3)根据效率公式求出获得电能,利用P=$\frac{W}{t}$求出该灯泡正常工作的时间.

解答 解:(1)由P=UI可得,该路灯正常工作时的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{120W}{24V}$=5A;
(2)R=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{{(24V)}^{2}}{120W}$=4.8Ω,
问此时灯泡的实际功率P实际=$\frac{{U}_{实际}^{2}}{R}$=$\frac{{(18V)}^{2}}{4.8Ω}$=67.5W.
(3)由题意得获得的电能:
W=Q×60%=3.6×107J×60%=2.16×107J,
由P=$\frac{W}{t}$可得,转化的电能可供功率60W的路灯工作的时间:
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.16×1{0}^{7}J}{120W}$=1.8×105s=50h.
答:(1)该路灯正常工作时的电流是5A;
(2)此时灯泡的实际功率为67.5W;
(3)一天积蓄的电能可供该灯泡正常工作50h.

点评 本题考查了电功率与电压、电流的关系,电功率与电能、时间的关系,总之是电功率公式的灵活应用,是一道较为简单的应用题.

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