Question

（2013?历下区二模）应急照明灯是在正常照明电源发生故障时，能持续照明而不间断工作的一类灯具，如图15所示．当照明电路突然停电时，应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把灯泡跟蓄电池接通，从而实现自动应急照明．下表为某型号应急照明灯的主要技术数据：

应急照明光源				蓄电池
种类	数量	灯泡额定电压	应急照明功率	类别	额定电压	容量
灯泡	2只	2.4V	0.96W×2	Ni-Cd	2.4V	1.8Ah

求：
（1）根据上述技术数据，判断两灯的连接方式，并简要说明理由．
（2）单只灯泡正常发光时的电流．
（3）单只灯泡正常发光时的电阻．
（4）根据蓄电池的“额定电压”和“容量”（容量“1.8Ah”指的是如果放电电流为1.8A，那供电时间约1小时），估算这种蓄电池最多可储存的电能．
（5）蓄电池充满电后，可以实现的最长连续应急照明的时间．

Answer 1

分析：（1）用电器正常工作时，两端电压为额定电压，根据电源电压和灯泡数量、额定电压确定灯泡连接关系；
（2）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式I=

P

U

得到正常发光电流；
（3）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式R=

U2

P

得到灯泡正常发光的电阻；
（4）已知蓄电池额定电压和容量，利用公式W=UIt得到蓄电池储存的电能；
（5）已知蓄电池储存的电能和灯泡总功率，可以公式t=

W

P

得到连续照明时间．

解答：已知：P₁=P₂=0.96W  U_额=2.4V  U=2.4V  I₀=1.8A  t₀=1h=3600s 
求：（2）I=？（3）R=？（4）W=？（5）t=？
解：
（1）由应急灯的电源电压和灯泡额定电压、数量比较知：灯泡额定电压等于电源电压，所以灯泡并联在电路中；
（2）∵P=UI，
∴单只灯泡正常发光时的电流为I=

P

U额

=

0.96W

2.4V

=0.4A；
（3）∵P=

U2

R

，
∴单只灯泡正常发光时的电阻为R=

U额2

P

=

(2.4V)2

0.96W

=6Ω；
（4）蓄电池储存的电能为W=UI₀t₀=2.4V×1.8A×3600s=15552J；
（5）∵P=

W

t

，
∴蓄电池充满电后，可以实现的最长连续应急照明的时间为t=

W

P

=

W

P1+P2

=

15552J

0.96W+0.96W

=8100s=2.25h．
答：
（1）两灯并联在电路中，因为灯泡额定电压等于电源电压；
（2）单只灯泡正常发光时的电流为0.4A；
（3）单只灯泡正常发光的电阻为6Ω；
（4）蓄电池储存的电能为15552J；
（5）蓄电池充满电后，可以实现的最长连续应急照明时间为2.25h．

点评：此题考查了灯泡的连接方式、电功率变形公式求解电流和电阻、电能的计算和时间的计算，考查的是电学重要的规律或公式．