Question

（2012全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽）應(yīng)急照明燈是在正常照明電源發(fā)生故障時(shí)，能持續(xù)照明而不間斷工作的一類燈具， 如圖6 所示。應(yīng)急照明燈主要由燈泡(或LED燈珠)、蓄電池、充電器、自動(dòng)控制電路及相關(guān)部件組成。在照明電源正常情況下，應(yīng)急照明燈通過充電器給蓄電池充電，此時(shí)，自動(dòng)控制電路及相關(guān)部件自動(dòng)將燈泡 (或LED燈珠)與蓄電池?cái)嚅_不發(fā)光。當(dāng)照明電路突然停電時(shí)，應(yīng)急照明燈通過自動(dòng)控制電路及相關(guān)部件自動(dòng)把燈泡(或LED燈珠)跟蓄電池接通，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)應(yīng)急照明。下表為某型號(hào)應(yīng)急照明燈的主要技術(shù)數(shù)據(jù)：

輸入電壓	充電時(shí)間	應(yīng)急照明時(shí)間	應(yīng)急照明功率
AC 220V	<24h	>90min	0.96W×2
應(yīng)急照明光源	蓄電池
種類	數(shù)量	燈泡額定電壓	類別	額定電壓	容量
燈泡	2只	2.4V	Ni-Cd	2.4V	1.8Ah

1．在該型號(hào)應(yīng)急照明燈剛投入使用階段，待蓄電池充滿電后，可以實(shí)現(xiàn)的最長連續(xù)應(yīng)急照明時(shí)間為多少?

2．小蘭跟老師提出自己要設(shè)計(jì)并組裝一只簡易的應(yīng)急照明燈。老師告訴她實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有以下器材：雙孔插座及與之配套的插頭1套、小燈泡〈額定電壓： DC3.0~3.4V，額定電流：350mA) 4只、電磁繼電器（額定電壓：DC6V；額定電流：0.15A）1套及與之配套的低壓直流電源(輸入電壓：AC220V，輸出電壓：DC6V) 1臺(tái)、蓄電池(兩端電壓：6V) 1只及與之配套的充電器(輸入電壓：AC220V，輸出電壓：DC6.3V)1只、導(dǎo)線(足量).如圖7所示。

(1)請(qǐng)你幫助小蘭在圖7上完成簡易應(yīng)急照明燈的接線。要求如下：

17 ①家庭電路正常工作時(shí)，充電器自動(dòng)給蓄電池充電，各燈泡均不發(fā)光；

17 2②當(dāng)家庭電路停電時(shí)，蓄電池自動(dòng)給各燈泡供電，使各燈泡均正常發(fā)光，且在一盞小燈炮燈絲燒斷后還應(yīng)該有部分小燈泡能正常工作；72教學(xué)網(wǎng)

(2)小明看到小蘭的連接電路后，認(rèn)為可以去掉低壓直流電源，而將電磁鐵的兩個(gè)接線柱直接接在充電器的輸出端。請(qǐng)分析這樣做不可行的原因。

Answer 1

解析：

（1）.由該型號(hào)應(yīng)急照明燈的主要技術(shù)數(shù)據(jù)可知，其所用燈泡的額定電壓為2.4V，其蓄電池兩端的電壓也是2.4V；由此可知，兩只燈泡應(yīng)并聯(lián)�！�…2分

單只燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：……2分

干路中的總電流：………1分

即蓄電池對(duì)外供電電流為：I=0.8A  …………1分

蓄電池充滿電后，可以實(shí)現(xiàn)的最長應(yīng)急照明時(shí)間：…2分

（2）．簡易應(yīng)急照明燈的接線如圖答2所示�！�………6分

  說明：上述電路圖的6分具分布如下：

①電磁繼電器的電磁鐵應(yīng)接于低壓直流電源的輸出端�！�2分

②充電器給蓄電池充電時(shí)應(yīng)注意蓄電池的正負(fù)極�！�…2分

③為了保證各小燈泡正常工作，應(yīng)如圖連接。……2分

若四個(gè)小燈泡接成先并聯(lián)后再串聯(lián)，扣1分。

（2）若將電磁鐵的兩個(gè)接線柱直接接在充電器兩端，當(dāng)家庭電路正常工作時(shí)，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵下移，接通蓄電池充電電路，充電器給蓄電池充電；……2分

當(dāng)家庭電路停電時(shí)，蓄電池與電磁鐵構(gòu)成通路，電磁鐵依然保持磁性，蓄電池?zé)o法為小燈泡供電，小燈泡不能發(fā)光�！�…………2分