Question

【題目】“重力燈”是英國里弗斯設計的一款概念環保燈，它是通過一定的裝置將重力勢能轉化為電能的設備，已知沙袋重力為200N，用滑輪系統將它提升到2m高處，然后放手讓沙袋下降到地面，此過程中重力所做的功是_____J，利用滑輪系統的目的是_____，傳動裝置帶動發電機發電，發電機的工作原理是___．已知重力燈功率為0.5W，重力勢能轉化為電能效率為50%，則每舉高一次該沙袋使重力燈正常照明___s．

Answer 1

【答案】 400 改變力的方向 電磁感應 400 ；

【解析】重力所做的功：W=Gh=200N×2m=400J；由圖可知，該滑輪系統是有一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，既可以省力，又可以改變拉力的方向；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；由η=W電/W得重物重力做的功轉化的電能為：W電 =Wη=400J×50%=200J，由P=W/t得每舉高一次重物能使該燈正常照明的時間：t=W電/P=200J/0.5W=400s。