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伟大的发明一一单靠重力工作的电灯
英国伦敦设计师马丁•瑞德福和吉姆•里弗斯发明了一款实用的“重力灯”。它靠重力发电。在灯身上挂着一个重物,重物下落时,它会拉动灯中心的一根绳子,从而启动一台发电机。发电机把下落重物产生的能量为灯供电。这和手描式发电装置的原理一样现在,重力灯迎来了第二代-=“重力LED灯GL02“,其亮度相当于一个12瓦的日光灯(如图1),使用寿命可以达到200年。“重力LED灯G02“挂大约2米高,通过拉几下珠绳把重物吊起,松开后,重物因重力的关系会慢慢下降(每秒大约2mm,如图2)。以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面。当沙包落到地面时,只要将沙包再提高至原来位置,又可以继续发电。这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零成本、源源不断的光能。重力LED灯的照明时间取决于安装的高度,正常情况下,安置于18米的高度,可以维持约20分钟的照明,当然你安装高度的越高。维持时间越长。
(1)重力灯的主要构件是直流发电机,它的工作原理是______现象。
(2)重力灯的内部结构如图3所示,使用了滑轮系统,通过向下拉珠绳把重物吊起。重力灯利用滑轮系统的目的是______。
(3)如果某一次使用重力灯,将质量为20kg的重物吊起到1.8m的高度释放,重物以2mm/s速度匀速竖直下降,整个过程中可使10只并联的标有“3V、10mA”LED灯正常发光。则整个过程中重物的重力做功______J(g=10Nkg);重力灯的能量转化效率为______。
(4)重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具,使用“零”成本。但它也有不足之处,请说出使用重力灯的一点不足:______。