2012年全国第二十二届初中应用物理竞赛复赛试题 (含答案全WORD版)
图6
1.在该型号应急照明灯刚投入使用阶段,待蓄电池充满电后,可以实现的最长连续应急照明时间为多少?
2.小兰跟老师提出自己要设计并组装一只简易的应急照明灯。老师告诉她实验室现有以下器材:双孔插座及与之配套的插头1套、小灯泡(额定电压:DC3.0~3.4V
,额定电流:350mA)
4只、电磁继电器(额定电压:DC6V;额定电流:0.15A)1套及与之配套的低压直流电源(输入电压:AC220V,输出电压:DC6V)1台、蓄电池(两端电压:6V)1只及与之配套的充电器(输入电压:AC220V,输出电压:DC6.3V)1只、导线(足量),如图7所示。
(1)请你帮助小兰在图7上完成简易应急照明灯的接线。要求如下:
①家庭电路正常工作时,充电器自动给蓄电池充电,各灯泡均不发光;
②当家庭电路停电时,蓄电池自动给各灯泡供电,使各灯泡
均正常发光,且在一盏小灯泡灯丝烧断后还应该有部分小灯
泡能正常工作。
(2)小明看到小兰的连接电路后,认为可以去掉低压直流
电源,而将电磁铁的两个接线柱直接接在充电器的输出端。
请你分析这样做不可行的原因。
1.由该型号应急照明灯的主要技术数据可知,其所用灯泡的
额定电压为2.4V,其蓄电池两端的电压也是2.4V;由此可图7
知,两只灯泡应并联。
单只灯泡正常发光时的电流:IL PL0.96W 0.4A UL2.4V
干路中的总电流:I 2 IL 2 0.4A=0.8A
即蓄电池对外供电电流为:I=0.8A
蓄电池充满电后,可以实现的最长应急照明时间:
t Q1.8 h=2.25h I0.8
2.简易应急照明灯的接线如图答2所示。
说明:上述电路图的6分具分布如下:
①电磁继电器的电磁铁应接于低压直流电源的输
出端。
②充电器给蓄电池充电时应注意蓄电池的正负
极。
③为了保证各小灯泡正常工作,应如图连接。若四个小灯泡接成先并联后再串联,扣1分。
(2)若将电磁铁的两个接线柱直接接在充电器两端,当家庭电路正常工作时,电磁铁有磁性,吸引衔铁下移,接通蓄电池充电电路,充电器给蓄电池充电;
当家庭电路停电时,蓄电池与电磁铁构成通路,电磁铁依然保持磁性,蓄电池无法为小灯泡供电,小灯泡不能发光。

