“奮進(jìn)號(hào)”航天飛機(jī)進(jìn)行過(guò)一次太空飛行，其主要任務(wù)是給國(guó)際空間站安裝太陽(yáng)能電池板.該太陽(yáng)能電池板長(zhǎng)L=73m,寬D=12m,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率為η=20%,已知太陽(yáng)的輻射總功率為P0=3.83×1026W,地日距離為R0=1.5×1011m,國(guó)際空間站離地面的高度為h=370km,它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)約有一半時(shí)間在地球的陰影內(nèi),所以在它能發(fā)電的時(shí)間內(nèi)將把所發(fā)電的一部分儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi).由以上數(shù)據(jù),估算這個(gè)太陽(yáng)能電池板對(duì)國(guó)際空間站提供的平均功率是多少?

解析：由于國(guó)際空間站離地面的高度僅為地球半徑的約二十分之一,可認(rèn)為是近地衛(wèi)星,h遠(yuǎn)小于R0,因此它離太陽(yáng)的距離可認(rèn)為基本不變,就是地日距離R0.太陽(yáng)的輻射功率應(yīng)視為均勻分布在以太陽(yáng)為圓心、地日距離為半徑的地面上,由此可以算出每平方米接收到的太陽(yáng)能功率I0(該數(shù)據(jù)被稱(chēng)為太陽(yáng)常數(shù)),再由電池板的面積和轉(zhuǎn)化率,可求出其發(fā)電時(shí)的電功率為P,由于每天只有一半時(shí)間可以發(fā)電,所以平均功率只是發(fā)電時(shí)電功率的一半.

答案：國(guó)際空間站離太陽(yáng)的距離R=R0-h-R地≈R0.

國(guó)際空間站處每平方米接收到的太陽(yáng)能功率I0=P0/(4πR02)=1.35 kW/m2.

電池板發(fā)電時(shí)的電功率為P=I0 LDη=2.4×105 W.

太陽(yáng)能電池板對(duì)國(guó)際空間站提供的平均功率P-=P/2=1.2×105 W.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：038

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科目：高中物理 來(lái)源：物理教研室 題型：038

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科目：高中物理 來(lái)源：人教新課標(biāo)高中物理選修3－3檢測(cè)題 人教版 題型：038

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