(1)該路燈正常發(fā)光時的電流是多少?

　　(2)若遇到陰天且無風(fēng)時，僅靠蓄電池供電，可供該燈正常發(fā)光多長時間?(提示：電流定義式I=

　　，其中Q為電荷量，t為時間)

　　(3)當(dāng)風(fēng)速為8m/s時，風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為90W.在這種風(fēng)速下，持續(xù)光照 10h，蓄電池的電量將由20%充到70%.求此過程中太陽能電池板接收太陽輻射的平均功率.

　　【分析】(1)由P=UI計算路燈正常發(fā)光時的電流;

　　(2)由題意計算蓄電池供電容量，已知蓄電池的容量和燈泡的功率，利用P=

　　計算時間; (3)計算出10小時充電的量和風(fēng)力發(fā)電量，由此計算接受太陽能的能量，由P=

　　計算接收太陽輻射的平均功率.

　　【解答】解：

　　(1)由表格數(shù)據(jù)知，大功率LED路燈的額定功率100W，額定電壓12V，

　　由P=UI可得，路燈正常發(fā)光時的電流：

　　I=

　　=

　　≈8.3A;

　　(2)由題知，充電至90%左右即停止充電，放電余留20%左右即停止電路輸出，

　　蓄電池的供電容量：

　　W=12V×400A•h×(90%﹣20%)=12V×400A×3600s×(90%﹣20%)=1.2096×107J，

　　由P=

　　得可供燈具正常發(fā)光時間： t燈=

　　=

　　=120960s=33.6h;

　　(3)由W=UIt可得，蓄電池的電量由20%充到70%的充電量：

　　W′=12V×400A•h×(70%﹣20%)=12V×400A×3600s×(70%﹣20%)=8.64×106J，

　　由P=

　　得，風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電量為：

　　W發(fā)電機=P發(fā)電機t=90W×10×3600s=3.24×106J;

　　太陽能電池板發(fā)電量：

　　W太=W′﹣W電機=8.64×106J﹣3.24×106J=5.4×106J;

　　由表格知，太陽能轉(zhuǎn)換效率15%，則持續(xù)光照10h，則有：15%W太陽能=W太，

　　即接受太陽能：W太陽能=

　　，

　　太陽能電池板接收太陽輻射的平均功率：

　　P′=

　　=

　　=

　　=1000W.

　　答：(1)該路燈正常發(fā)光時的電流是8.3A;

　　(2)若遇到陰天且無風(fēng)時，僅靠蓄電池供電，可供該燈正常發(fā)光33.6h;

　　(3)太陽能電池板接收太陽輻射的平均功率1000W.

　　【點評】本題體現(xiàn)了物理與生活的緊密相連，有一定難度，要能從表格中獲取有用的信息，會計算電池容量，所以解題關(guān)鍵是讀懂題目中所給出的條件.

　　13.(2016•青島模擬)如圖，R1=20Ω，已知R2>RL.

　　求：(1)S1、S2、S3閉合時，R1的功率為1.8W，電流表的示數(shù)變?yōu)?.05A，求燈泡的電阻(請寫出思路)

　　(2)只閉合S3，當(dāng)滑動變阻器滑片滑至中點與滑至阻值最大處時，電流表變化了0.125A，求，此狀態(tài)下燈泡功率的變化范圍.

　　【分析】(1)S1、S2、S3閉合時，R1與L并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和P=

　　求出電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過L的電流，再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻;

　　(2)只閉合S3時，燈泡L與R3串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出滑片滑至中點和滑至阻值最大處時電路中的電流，利用電流表示數(shù)的變化得出等式即可求出R2電阻的可能值，根據(jù)R2>RL確定R2的阻值;當(dāng)滑動變阻器滑片滑至中點，燈泡的電功率最大，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=I2R求出燈泡的最大功率;當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡的電功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的最小電流，利用P=I2R求出燈泡的最小功率，然后得出答案.

　　【解答】解：(1)S1、S2、S3閉合時，R1與L并聯(lián)，電流表測干路電流，

　　思路：利用并聯(lián)電路的電壓特點和P=

　　表示出R1的電功率即可求出電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點求出通過L的電流，再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻.

　　因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

　　所以，由P=

　　可得，電源的電壓： U=U1=

　　=

　　=6V，

　　通過R1的電流：

　　I1=

　　=

　　=0.3A，

　　因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

　　所以，通過L的電流：

　　IL=I﹣I1=1.05A﹣0.3A=0.75A，

　　燈泡的電阻：

　　RL=

　　=

　　=8Ω;

　　(2)只閉合S3時，燈泡L與R3串聯(lián)，電流表測電路中的電流，

　　因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

　　所以，滑片滑至中點和滑至阻值最大處時電路中的電流：

　　I′=

　　=

　　，I″=

　　=

　　，則I′﹣I″=

　　﹣

　　=0.125A，

　　整理可得：R22﹣24Ω×R2+128Ω2=0，

　　解得：R2=16Ω或R2=8Ω，

　　因R2>RL，

　　所以，R2=16Ω，

　　當(dāng)滑動變阻器滑片滑至中點時，燈泡的功率最大，

　　此時電路中的電流：

　　I′=

　　=

　　=

　　A，

　　燈泡的最大功率：

　　PL大=(I′)2RL=(

　　A)2×8Ω=1.125W，

　　當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流，燈泡的電功率最小，

　　I″=

　　=

　　=0.25A，

　　燈泡的最小功率：

　　PL′=(I″)2RL=(0.25A)2×8Ω=0.5W，

　　此狀態(tài)下燈泡功率的變化范圍為0.5W～1.125W.