19. (12分)为创建全国“环保节能模范城市”,某市新建的小区将普遍安装太阳能路灯。如图甲所示为某型号太阳能路灯,如图乙所示为它的结构示意图,如图丙所示为该太阳能路灯的技术参数。
××太阳能路灯
太阳能电池:输出功率40W
铅酸蓄电池:24V
电 灯:“24V 12W”高效节能灯1盏
备注:配有太阳能路灯专用控制器(过充及过放保护,光控、声控均可)
(1)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关,如图乙中的开关S所示。晚上要让路灯发光,控制器将控制开关S与触点
c
接触;铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命,为了避免铅酸蓄电池过充或过放,则控制开关S与触点
b
接触即可。
(2)经测试,在太阳能电池板不工作的情况下,该太阳能路灯最多可持续发光$50\ {h}$,则铅酸蓄电池最多能储存大约多少千瓦时的电能?
(3)某小区所使用的$12\ {W}$高效节能灯的亮度可以达到$100\ {W}$白炽灯的亮度。如图丁所示为白炽灯将电能转化为光能和内能的大致比例,则该节能灯的发光效率约为多大?(结果精确到$0.1\%$)

答案:19.(1)c b (2)铅酸蓄电池最多能储存的电能 W = Pt = 0.012kW×50h = 0.6kW·h (3)由图丁可知,白炽灯消耗100J的电能,转化为光能的有用功是10J,发光效率$\eta_{白炽灯}=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100%=\frac{10J}{100J}×100% = 10%;$节能灯的发光亮度要和白炽灯相同,就需要让两者的有用功率相同,$P_{白炽灯}\eta_{白炽灯}=P_{节能灯}\eta_{节能灯},$即$100W×10% = 12W× \eta_{节能灯},$解得$\eta_{节能灯}≈83.3%$
解析:
(1)c b
(2)解:$P=12\,W=0.012\,kW$
$W=Pt=0.012\,kW×50\,h=0.6\,kW·h$
(3)解:白炽灯发光效率$\eta_{白炽灯}=\frac{10\,J}{100\,J}×100\%=10\%$
由$P_{白炽灯}\eta_{白炽灯}=P_{节能灯}\eta_{节能灯}$得
$100\,W×10\%=12\,W×\eta_{节能灯}$
解得$\eta_{节能灯}\approx83.3\%$