Question

16．山區(qū)的冬天風(fēng)大雪多水量少，很容易造成電線中斷或無水發(fā)電，小祥家深受其害，經(jīng)常停電，為了解決照明問題，他買來一個電子節(jié)能充電燈用來應(yīng)急照明．該應(yīng)急燈的電池上標(biāo)有“6V  4Ah”字樣，燈泡直接接在電池上，正常工作時燈泡的額定功率為6W．試計(jì)算：
（1）燈泡正常工作時的額定電流？
（2）如果電池每2天必須充一次電（充滿），則充滿一次電平均每天能夠照明多少小時？
（3）若充電效率為80%，一年（按360天計(jì)算）要充電多少度？

Answer 1

分析 （1）已知額定功率，根據(jù)P=UI求出正常發(fā)光時的額定電流；
（2）由銘牌可知充一次電時電池的電量，利用公式I=$\frac{Q}{t}$的變形公式，可求出照明時間；
（3）根據(jù)W=UIt求出電池充一次電儲存的電能，再根據(jù)效率公式求出充一次電消耗的電能；即可根據(jù)一年
的充電次數(shù)求出需要消耗的電能．

解答 解：（1）由銘牌可知，應(yīng)急燈的一個燈泡正常發(fā)光時的功率為6W，電壓為6V，
根據(jù)P=UI可得，此時通過的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6W}{6V}$=1A；
（2）由銘牌可知，電池充滿電后總電量Q=4Ah，
由公式I=$\frac{Q}{t}$得，應(yīng)急燈能照明時間：
t=$\frac{Q}{I}$=$\frac{4Ah}{1A}$=4h；
（3）充一次電電池儲存的電能：
W=UIt=6V×4A×3600s=8.64×10⁴J=0.024kW•h；
由于充電過程中的效率為80%，則該車充一次電最多將耗電：
W′=$\frac{W}{η}$=$\frac{0.024kW•h}{80%}$=0.03kW•h；
則一年（按360天計(jì)算）要消耗的電能W_總=nW′=$\frac{360}{2}$×0.03kW•h=5.4kW•h．
答：（1）燈泡正常工作時的額定電流為1A；
（2）充滿一次電平均每天能夠照明4h；
（3）若充電效率為80%，一年（按360天計(jì)算）要充電5.4kW•h．

點(diǎn)評 本題考查電功率、效率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用．