Question

16．《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，并以每年加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(hù)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)如下表．

部件名稱(chēng)	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5A．
（3）國(guó)家發(fā)改委提供的數(shù)據(jù)顯示，每燃燒1t標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)電3000kW•h，排放二氧化碳2.61t．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400W、每天工作10h的傳統(tǒng)路燈，則每套路燈1年（365天）可減少1.27t二氧化碳的排放．
（4）假如蓄電池充滿(mǎn)電后太陽(yáng)能電板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)都停止工作，則消耗蓄電池一半的電能（設(shè)蓄電池對(duì)外供電時(shí)其電壓不變）可使2只LED燈正常發(fā)光12h．

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；
（4）蓄電池充滿(mǎn)電時(shí)，根據(jù)W_蓄電池=W_LED計(jì)算能供一盞該型號(hào)LED燈工作的時(shí)間．

解答 解：
（1）由生活經(jīng)驗(yàn)知，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）由表中數(shù)據(jù)知，兩只LED燈正常發(fā)光時(shí)，總功率為：P=60W+60W=120W，額定電壓：U=24V，
由圖知，開(kāi)關(guān)在干路上，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；
（4）蓄電池充滿(mǎn)電供LED燈使用，W_蓄電池=W_LED，
由蓄電池參數(shù)：W_蓄電池=UIt，W_LED=Pt
UIt=Pt_LED，
t_LED=$\frac{UIt}{P}$=$\frac{12V×120A×3600s}{120W}$=4.32×10⁴s=12h．
故答案為：（1）并聯(lián)；（2）5；（3）1.27；（4）12．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了對(duì)太陽(yáng)能和風(fēng)能的認(rèn)識(shí)、電能和功率的計(jì)算，綜合考查了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)．