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貧民窟中的黑科技單靠重力工作的電燈
當(dāng)我們?cè)谙硎茈姛魩淼母鞣N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”(GravityLight),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,只不過重力燈的運(yùn)動(dòng)方向更垂直,這種重力燈和蘋果手機(jī)一起被稱為21世紀(jì)最偉大的發(fā)明。
現(xiàn)在,重力燈迎來了第二代--“重力LED燈GL02”,其亮度相當(dāng)于一個(gè)12瓦的日光燈(如圖1),使用壽命可以達(dá)到200年?!爸亓ED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(huì)慢慢下降(每秒大約2mm,如圖2),重力燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3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),只要將沙包再提高至原來位置,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(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LED燈的照明時(shí)間取決于安裝的高度,正常情況下,置于1.8米的高度,可以維持約20分鐘的照明,當(dāng)然你安裝高度的越高,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 電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(2)重力燈工作過程中主要的能量轉(zhuǎn)化形式是:將 機(jī)械機(jī)械能轉(zhuǎn)化成 電電能再轉(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)過程中重物的重力做功 360360J(g=10N/kg);重力燈的能量轉(zhuǎn)化效率為 75%75%。
(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(qǐng)說出使用重力燈的一點(diǎn)不足:功率小功率小。
【答案】電磁感應(yīng)現(xiàn)象;機(jī)械;電;360;75%;功率小
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:375引用:3難度:0.5
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為節(jié)約能源,某型號(hào)汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,通過小型發(fā)電機(jī)將減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在蓄電池中。表中所示是該型號(hào)汽車的部分技術(shù)參數(shù),其中儲(chǔ)能效率是指汽車正常行駛時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),直至汽車停止的過程中,通過發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率。耗油量是指汽車正常行駛100km消耗燃油的體積。測(cè)試中,先讓汽車正常行駛,然后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),分別測(cè)出開啟和關(guān)閉發(fā)電機(jī)兩種情況下,汽車通過的路程s與動(dòng)能E動(dòng)大小,作出E動(dòng)-s圖象(實(shí)線),如圖所示。××型汽車 總質(zhì)量/kg 1200 儲(chǔ)能效率/% 60 耗油量/(L/100km) 10
(2)發(fā)電機(jī)是根據(jù)原理發(fā)電的。發(fā)電過程中,動(dòng)能除了轉(zhuǎn)化為電能外,由于線圈有電阻,還有部分能量轉(zhuǎn)化為能。
(3)根據(jù)E動(dòng)-s圖象,在圖中能反映出關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的E電-s圖象是(選填“a”、“b”或“c”)。發(fā)布:2024/8/29 10:0:8組卷:48引用:3難度:0.5 -
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