试题

（2013·济源二模）矿山、工厂灯场所都有大型的换气排风设备，风口平均风速约9m/s，这些风能浪费了十分可惜．某工厂就发明了“排风再利用发电系统”，即让排出的风推动小型风力发电机发电．
（1）碘钨灯有体积小、亮度大、寿命长等特点，该厂用“220V 80W”的碘钨灯来照明，该灯正常发光时的电阻是多少？
（2）风机每小时排出空气1.296×10⁵m³，每立方米这样的空气的动能是50J．若该发电机把空气动能的50%转化为电能，则该发电机的发电功率是多少瓦？
（3）把这台发电机工作一天（24小时）获得的电能储存起来，可供多少盏这样的碘钨灯正常工作一个晚上（按9小时计算）？

解：（1）U_额=220V，P_额=80W，
∵P=

U2

R

，
∴灯正常发光时的电阻为：R=

U 2 额

P额

=

(220V)2

80W

=605Ω．
（2）∵排风机每小时排出空气1.296×l0⁵m³，每立方米这样的空气的动能是50J．
∴每小时获得的动能为：W_动=1.296×l0⁵m³×50J/m³ =6.48×l0⁶J，
而动能的50%转化为电能，
∴获得的电能为：W=W_动×50%=6.48×l0⁶J×50%=3.24×l0⁶J，t=1h=3600s，
∴发电机的发电功率为：P=

W

t

=

3.24×106J

3600s

=900W．
（3）∵t_总=24h，P=900W=0.9kW．
∴发电机工作24小时获得的电能为：W_总=Pt_总=0.9kW×24h=21.6kW·h，
W_灯=P_额t_灯=0.08kW×9h=0.72kW·h，
则碘钨灯的盏数为：n=

W总

P额

=

21.6kW·h

0.72kW·h

=30盏．
答：（1）该灯正常发光时的电阻是605Ω．
（2）该发电机的发电功率是900W．
（3）可以供30盏这样的碘钨灯正常工作一个晚上．
解：（1）U_额=220V，P_额=80W，
∵P=

U2

R

，
∴灯正常发光时的电阻为：R=

U 2 额

P额

=

(220V)2

80W

=605Ω．
（2）∵排风机每小时排出空气1.296×l0⁵m³，每立方米这样的空气的动能是50J．
∴每小时获得的动能为：W_动=1.296×l0⁵m³×50J/m³ =6.48×l0⁶J，
而动能的50%转化为电能，
∴获得的电能为：W=W_动×50%=6.48×l0⁶J×50%=3.24×l0⁶J，t=1h=3600s，
∴发电机的发电功率为：P=

W

t

=

3.24×106J

3600s

=900W．
（3）∵t_总=24h，P=900W=0.9kW．
∴发电机工作24小时获得的电能为：W_总=Pt_总=0.9kW×24h=21.6kW·h，
W_灯=P_额t_灯=0.08kW×9h=0.72kW·h，
则碘钨灯的盏数为：n=

W总

P额

=

21.6kW·h

0.72kW·h

=30盏．
答：（1）该灯正常发光时的电阻是605Ω．
（2）该发电机的发电功率是900W．
（3）可以供30盏这样的碘钨灯正常工作一个晚上．