Question

4．《2013～2017年中國(guó)風(fēng)光互補(bǔ)路燈行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)現(xiàn)有城鄉(xiāng)路燈總數(shù)約有2億只，并以每年20%的速度增長(zhǎng)．我國(guó)有豐富的風(fēng)能及太陽(yáng)能資源，路燈作為戶外裝置，兩者結(jié)合做成風(fēng)光互補(bǔ)路燈，無(wú)疑給國(guó)家的節(jié)能減排提供了一個(gè)很好的解決方案．如圖為某公司生產(chǎn)的風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈外形圖和電路原理圖，每套路燈的部分部件及參數(shù)如表．

部分名稱	單位	數(shù)量	型號(hào)
太陽(yáng)能電板	套	1	24V  280W
風(fēng)力發(fā)電機(jī)	臺(tái)	1	24V  300W
蓄電池	只	2	12V  120Ah
LED燈	只	2	24V  60W

（1）該燈電路中，兩只LED燈的連接方式是并聯(lián)．（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）
（2）兩只LED燈正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)光控開(kāi)關(guān)S的電流為多大？
（3）國(guó)家發(fā)改委提供的數(shù)據(jù)顯示，每燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)電3000千瓦時(shí)，排放二氧化碳2.61噸，假如傳統(tǒng)路燈消耗的電能來(lái)自燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電，用此套路燈替換400瓦，每天工作10小時(shí)的傳統(tǒng)路燈，則每套路燈1年（365天）可減少多少噸二氧化碳的排放？

Answer 1

分析 （1）并聯(lián)電路中用電器工作互不影響，能獨(dú)立工作也能一起工作；
（2）根據(jù)P=UI求出燈正常發(fā)光時(shí)的電流，并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，據(jù)此解答；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$的變形公式W=Pt求出400瓦的燈一年消耗的電能，結(jié)合國(guó)家的節(jié)能減排數(shù)據(jù)求出減少的二氧化碳量．

解答 解：（1）由于路燈工作時(shí)互不影響即可以獨(dú)立工作，則可知兩只燈是并聯(lián)的；
（2）兩只LED燈正常發(fā)光時(shí)，總功率為P=60W+60W=120W，又知U=24V，由P=UI可得：通過(guò)光控開(kāi)關(guān)S的電流為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{120W}{24V}$=5A；
（3）由P=$\frac{W}{t}$得：400W的燈一年消耗的電能為：W=P′t=0.4kW×10h×365=1460kW•h，
則每套路燈1年（365天）可減少二氧化碳的排放量為：m=$\frac{1460kW•h}{3000kW•h}$×2.61t≈1.27t．
答：（1）并聯(lián)；
（2）兩只LED燈正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)光控開(kāi)關(guān)S的電流為5A；
（3）每套路燈1年（365天）可減少約1.27噸二氧化碳的排放．

點(diǎn)評(píng) 該題主要考查學(xué)生對(duì)于并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率公式的理解和掌握程度，屬于中考的重點(diǎn)，難點(diǎn)．