Question

【題目】讀短文,回答問(wèn)題：

貧民窟中的黑科技 單靠重力工作的電燈

當(dāng)我們?cè)谑茈姛魩��?lái)的各種便利時(shí),身處在發(fā)展中國(guó)家貧困地區(qū)的人們卻在依靠極度危險(xiǎn)的煤油燈進(jìn)行照明。針對(duì)發(fā)展中國(guó)家普遍用不上電的情況,2012年12月,英國(guó)倫敦設(shè)計(jì)師馬丁瑞德福和吉姆里弗斯發(fā)明了一款實(shí)用的“重力燈”( Gravity Light),顧名思義,它靠重力發(fā)電,在燈身上掛著的一重物,重物下落時(shí),它會(huì)拉動(dòng)燈中心的一根繩子,從而啟動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)把下落重物產(chǎn)生的能量為燈供電。這和手搖式發(fā)電裝置的原理一樣,只不過(guò)重力燈的運(yùn)動(dòng)方向更垂直,這種重力燈和蘋(píng)果手機(jī)一起被為21世紀(jì)最偉大的發(fā)明

現(xiàn)在，重力燈迎來(lái)了第三代“重力LED燈GL02”,其亮度相當(dāng)于一個(gè)12瓦的日光燈(如圖甲),使用壽命可以達(dá)到200年�！爸亓�LED燈GL02”掛于大約2米高,通過(guò)拉幾下珠繩把重物吊起,松開(kāi)后,重物因重力的關(guān)系會(huì)慢慢下降(每秒大約2mm,如圖乙),重力燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖丙所示,以一系列的齒輪帶動(dòng)一個(gè)直流發(fā)電機(jī),發(fā)電時(shí)間約為20分鐘。“重力LED燈GL02”采用了全新的保護(hù)機(jī)制,可以確保超重的物體安全地著陸地面,當(dāng)沙包落到地面時(shí),只要將沙包再提離至原來(lái)位置,又可以繼續(xù)發(fā)電,這樣就能擁有綠色、不用電池,無(wú)污染、使用“零”成本、源源不斷的光線,而且“重力LED燈GL02”機(jī)身上有DC插座,還可以為收音機(jī)等設(shè)備進(jìn)行供電,其他類似的裝置——比如電池充電器也能用同樣的方式工作·重力LFD燈的照明時(shí)間取決于安裝的高度,正常情況下,實(shí)于1.8米的高度,可以維持約20分鐘的照明,當(dāng)然你實(shí)裝高度的越高,維持時(shí)間越長(zhǎng)。

（1）重力燈的主要構(gòu)件是直流發(fā)電機(jī),它的工作原理是__________

（2）重力燈工作過(guò)中主要的能量轉(zhuǎn)化形式是：將______能轉(zhuǎn)化成______能再轉(zhuǎn)化成光能。

（3）如果某一次使用重力燈,將質(zhì)量為20kg的重物吊起到1.8m的高度釋放,重物以2mm/s速度勻速豎直下降,整個(gè)過(guò)程中可使10只并聯(lián)的標(biāo)有3V 10mALED燈正常發(fā)光。則整個(gè)過(guò)程中重物的重力做功_______J(g=10N/kg);重力燈的能量轉(zhuǎn)化效率為______________

（4）重力燈是綠色、無(wú)污染的清潔照明工具，使用“零”成本。但它也有不足之處，請(qǐng)說(shuō)出使用重力燈的一點(diǎn)不足：________

Answer 1

【答案】電磁感應(yīng) 機(jī)械 電 360 75% 功率小、供電時(shí)間短；不能持續(xù)供電

【解析】

（1）發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即閉合電路中的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，電路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；

（2）重力燈工作過(guò)程中主要的能量轉(zhuǎn)化形式是：將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為光能；

（3）重力所做的功：；利用知，下落時(shí)間：；10只3V、10mALED燈消耗的電能：；重力燈的能量轉(zhuǎn)化效率：；

（4）使用時(shí)把懸掛在繩子末端的重物提至燈的頂端，因此懸掛的高度有一定的局限性。同時(shí)，功率��；供電時(shí)間短；不能持續(xù)供電。