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

當我們在受電燈帶來的各種便利時,身處在發展中國家貧困地區的人們卻在依靠極度危險的煤油燈進行照明。針對發展中國家普遍用不上電的情況,2012年12月,英國倫敦設計師馬丁瑞德福和吉姆里弗斯發明了一款實用的“重力燈”( Gravity Light),顧名思義,它靠重力發電,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,從而啟動一臺發電機,發電機把下落重物產生的能量為燈供電。這和手搖式發電裝置的原理一樣,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世紀最偉大的發明

現在，重力燈迎來了第三代“重力LED燈GL02”,其亮度相當于一個12瓦的日光燈(如圖甲),使用壽命可以達到200年。“重力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,重物因重力的關系會慢慢下降(每秒大約2mm,如圖乙),重力燈的內部結構如圖丙所示,以一系列的齒輪帶動一個直流發電機,發電時間約為20分鐘。“重力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,又可以繼續發電,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,當然你實裝高度的越高,維持時間越長。

（1）重力燈的主要構件是直流發電機,它的工作原理是__________

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

（3）如果某一次使用重力燈,將質量為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只并聯的標有3V 10mALED燈正常發光。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 機械 電 360 75% 功率小、供電時間短；不能持續供電

【解析】

（1）發電機的工作原理是電磁感應現象，即閉合電路中的一部分導體切割磁感線時，電路會產生感應電流；

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

（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，功率小；供電時間短；不能持續供電。