Question

太陽(yáng)能被稱為21世紀(jì)能源．太陽(yáng)能汽車是利用太陽(yáng)能電池將接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的一種新型汽車．如圖所示是一輛太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)車．車上的太陽(yáng)能電池板的有效面積S=8m²．在晴朗的天氣里，太陽(yáng)光垂直照射到電池板每平方米面積上的輻射功率P=1kW，電池板產(chǎn)生的電壓U=120V，對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供I=10A的電流，請(qǐng)解答：
（1）太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？
（2）若此輛車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，汽車在水平路面上勻速行駛時(shí)，牽引力為120N，則汽車行駛的速度多大？
（3）請(qǐng)說(shuō)出使用太陽(yáng)能的二點(diǎn)優(yōu)勢(shì)．

Answer 1

【答案】分析：（1）單位面積功率乘以面積是太陽(yáng)能電池板的總功率，求出電功率，然后根據(jù)η=×100% 求出太陽(yáng)能電池的效率．
（2）先算出汽車的功率，由P=FV求出汽車的速度．
（3）太陽(yáng)能清潔無(wú)污染、廉價(jià)、取之不盡用之不竭．
解答：解：（1）照射到太陽(yáng)能電池板的太陽(yáng)能總功率P_{太陽(yáng)}=PS=1kW/m²×8m²=8kW=8000W，太陽(yáng)能電池對(duì)外的供電功率P_供=UI=120V×10A=1200W，
太陽(yáng)能電池的效率η=×100%=×100%=×100%=15%．
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P_機(jī)=P_供×75%=1200W×75%=900W，則汽車勻速行駛的速度V===7.5m/s．
（3）太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì)：清潔無(wú)污染、取之不盡用之不竭．
答：（1）太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是η=15%．
（2）汽車行駛的速度是V=7.5m/s．（3）太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì)：清潔無(wú)污染、取之不盡用之不竭．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了：太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效率、求汽車的速度、太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)等知識(shí)，是一道計(jì)算題，難度適中，是一道中檔題．