Question

（2013?歷下區(qū)二模）應(yīng)急照明燈是在正常照明電源發(fā)生故障時，能持續(xù)照明而不間斷工作的一類燈具，如圖15所示．當照明電路突然停電時，應(yīng)急照明燈通過自動控制電路及相關(guān)部件自動把燈泡跟蓄電池接通，從而實現(xiàn)自動應(yīng)急照明．下表為某型號應(yīng)急照明燈的主要技術(shù)數(shù)據(jù)：

應(yīng)急照明光源				蓄電池
種類	數(shù)量	燈泡額定電壓	應(yīng)急照明功率	類別	額定電壓	容量
燈泡	2只	2.4V	0.96W×2	Ni-Cd	2.4V	1.8Ah

求：
（1）根據(jù)上述技術(shù)數(shù)據(jù)，判斷兩燈的連接方式，并簡要說明理由．
（2）單只燈泡正常發(fā)光時的電流．
（3）單只燈泡正常發(fā)光時的電阻．
（4）根據(jù)蓄電池的“額定電壓”和“容量”（容量“1.8Ah”指的是如果放電電流為1.8A，那供電時間約1小時），估算這種蓄電池最多可儲存的電能．
（5）蓄電池充滿電后，可以實現(xiàn)的最長連續(xù)應(yīng)急照明的時間．

Answer 1

分析：（1）用電器正常工作時，兩端電壓為額定電壓，根據(jù)電源電壓和燈泡數(shù)量、額定電壓確定燈泡連接關(guān)系；
（2）已知燈泡額定電壓和額定功率，利用公式I=

P

U

得到正常發(fā)光電流；
（3）已知燈泡額定電壓和額定功率，利用公式R=

U2

P

得到燈泡正常發(fā)光的電阻；
（4）已知蓄電池額定電壓和容量，利用公式W=UIt得到蓄電池儲存的電能；
（5）已知蓄電池儲存的電能和燈泡總功率，可以公式t=

W

P

得到連續(xù)照明時間．

解答：已知：P₁=P₂=0.96W  U_額=2.4V  U=2.4V  I₀=1.8A  t₀=1h=3600s 
求：（2）I=？（3）R=？（4）W=？（5）t=？
解：
（1）由應(yīng)急燈的電源電壓和燈泡額定電壓、數(shù)量比較知：燈泡額定電壓等于電源電壓，所以燈泡并聯(lián)在電路中；
（2）∵P=UI，
∴單只燈泡正常發(fā)光時的電流為I=

P

U額

=

0.96W

2.4V

=0.4A；
（3）∵P=

U2

R

，
∴單只燈泡正常發(fā)光時的電阻為R=

U額2

P

=

(2.4V)2

0.96W

=6Ω；
（4）蓄電池儲存的電能為W=UI₀t₀=2.4V×1.8A×3600s=15552J；
（5）∵P=

W

t

，
∴蓄電池充滿電后，可以實現(xiàn)的最長連續(xù)應(yīng)急照明的時間為t=

W

P

=

W

P1+P2

=

15552J

0.96W+0.96W

=8100s=2.25h．
答：
（1）兩燈并聯(lián)在電路中，因為燈泡額定電壓等于電源電壓；
（2）單只燈泡正常發(fā)光時的電流為0.4A；
（3）單只燈泡正常發(fā)光的電阻為6Ω；
（4）蓄電池儲存的電能為15552J；
（5）蓄電池充滿電后，可以實現(xiàn)的最長連續(xù)應(yīng)急照明時間為2.25h．

點評：此題考查了燈泡的連接方式、電功率變形公式求解電流和電阻、電能的計算和時間的計算，考查的是電學(xué)重要的規(guī)律或公式．