Question

【題目】讀短文,回答問題：

貧民窟中的黑科技 單靠重力工作的電燈

當(dāng)我們在受電燈帶來的各種便利時,身處在發(fā)展中國家貧困地區(qū)的人們卻在依靠極度危險的煤油燈進行照明。針對發(fā)展中國家普遍用不上電的情況,2012年12月,英國倫敦設(shè)計師馬丁瑞德福和吉姆里弗斯發(fā)明了一款實用的“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,它會拉動燈中心的一根繩子,從而啟動一臺發(fā)電機,發(fā)電機把下落重物產(chǎn)生的能量為燈供電。這和手搖式發(fā)電裝置的原理一樣,只不過重力燈的運動方向更垂直,這種重力燈和蘋果手機一起被為21世紀(jì)最偉大的發(fā)明

現(xiàn)在，重力燈迎來了第三代“重力LED燈GL02”,其亮度相當(dāng)于一個12瓦的日光燈(如圖甲),使用壽命可以達到200年�！爸亓�LED燈GL02”掛于大約2米高,通過拉幾下珠繩把重物吊起,松開后,重物因重力的關(guān)系會慢慢下降(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一個直流發(fā)電機,發(fā)電時間約為20分鐘�！爸亓�LED燈GL02”采用了全新的保護機制,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,只要將沙包再提離至原來位置,又可以繼續(xù)發(fā)電,這樣就能擁有綠色、不用電池,無污染、使用“零”成本、源源不斷的光線,而且“重力LED燈GL02”機身上有DC插座,還可以為收音機等設(shè)備進行供電,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燈的照明時間取決于安裝的高度,正常情況下,實于1.8米的高度,可以維持約20分鐘的照明,當(dāng)然你實裝高度的越高,維持時間越長。

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

（2）重力燈工作過中主要的能量轉(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,整個過程中可使10只并聯(lián)的標(biāo)有3V 10mALED燈正常發(fā)光。則整個過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、無污染的清潔照明工具，使用“零”成本。但它也有不足之處，請說出使用重力燈的一點不足：________

Answer 1

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

【解析】

（1）發(fā)電機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，電路會產(chǎn)生感應(yīng)電流；

（2）重力燈工作過程中主要的能量轉(zhuǎn)化形式是：將機械能轉(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，功率��；供電時間短；不能持續(xù)供電。