Question

3．如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時(shí)將同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，供路燈照明使用，為了能使蓄電池的使用壽命更為長(zhǎng)久，一般充電至90%左右即停止充電，放電至20%左右即停止電能輸出．如表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)		太陽(yáng)能電池組件		其他元件
最小啟動(dòng)風(fēng)速	1.0m/s	太陽(yáng)能電池	36W	蓄電池	500Ah-12V
最小充電風(fēng)速	2.0m/s
最大限制風(fēng)速	12.0m/s	太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率	15%	大功率LED路燈	80W-12V
最大輸出功率	400W

已知當(dāng)?shù)卮怪庇谔��?yáng)光的平面得到的太陽(yáng)輻射最大強(qiáng)度約為240W/m²；當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W．根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)風(fēng)速超過(guò)1m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)開(kāi)始對(duì)蓄電池充電
• B． 要想使太陽(yáng)能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽(yáng)能電池板的面積至少0.15m²
• C． 當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí)，利用風(fēng)能將蓄電池的電能由20%充至90%所需時(shí)間為84h
• D． 利用該蓄電池給大功率LED路燈供電，蓄電池的電能由90%放電至20%，可使路燈正常工作75h

Answer 1

分析 由表格得出充電風(fēng)速，已知太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率和太陽(yáng)輻射最大強(qiáng)度及需要達(dá)到的最大功率，利用效率公式計(jì)算得出面積
當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W．已知蓄電池的容量和輸出功率，利用t=$\frac{w}{t}$ 計(jì)算時(shí)間；
已知蓄電池的容量和燈泡的功率，利用t=$\frac{w}{t}$ 計(jì)算時(shí)間

解答 解：A、由表格得充電風(fēng)速2.0m/s，故A錯(cuò)誤
B、電池板面積：S=$\frac{{P}_{電}}{η{P}_{輻}}$=$\frac{36}{240×15%}$=1m²，故B錯(cuò)誤
C、蓄電池的容量：W=12V×500A•h×（90%-20%）=12V×500A×3600s×（90%-20%）=1.512×10⁷J；
需要的時(shí)間：t=$\frac{w}{p}$=$\frac{1.512×1{0}^{7}J}{50}$=302400s=84h，故C正確
D、為了能使蓄電池的使用壽命更為長(zhǎng)久，一般充電至90%左右即停止，放電余留20%左右即停止電能輸出，故可供燈具發(fā)光時(shí)間：t_燈=$\frac{w}{{p}_{燈}}$=$\frac{1.512×1{0}^{7}J}{80}$=189000s=52.5h．故D錯(cuò)誤
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題體現(xiàn)了物理與生活的緊密相連，有一定難度，關(guān)鍵是讀懂題目中包含的隱性條件，如抓住蓄電池容量相等，這樣會(huì)幫助我們減少計(jì)算量