试题
题目:
如图所示的是一种太阳能路灯的电路示意图,光控开关S白天与a点接触,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上与b点接触,蓄电池给路灯供电,太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能7.5kW·h,能使“12V 30W”的一盏路灯正常工作5天(路灯平均每天工作10h),求:
(1)路灯正常工作时的电阻;
(2)正常工作时每盏灯每天消耗的电能;
(3)太阳能电池板把光能转化为电能的效率.
答案
已知:U
额
=12V P
额
=30W=0.03kW t
0
=10h W
光
=7.5kW·h n=5
求:(1)R=?(2)W
0
=?(3)η=?
解:(1)∵P=
U
2
R
,
∴路灯的电阻为R=
U
额
2
P
额
=
(12V)
2
30W
=4.8Ω;
(2)∵P=
W
t
,
∴路灯每天消耗的电能为W
0
=Pt
0
=0.03kW×10h=0.3kW·h;
(3)路灯5天消耗的电能为W
电
=nW
0
=5×0.3kW·h=1.5kW·h,
太阳能电池板把光能转化为电能的效率为η=
W
电
W
光
×100%=
1.5kW·h
7.5kW·h
×100%=20%.
答:(1)路灯的电阻为4.8Ω;
(2)路灯每天消耗的电能为0.3kW·h;
(3)太阳能电池板把光能转化为电能的效率为20%.
已知:U
额
=12V P
额
=30W=0.03kW t
0
=10h W
光
=7.5kW·h n=5
求:(1)R=?(2)W
0
=?(3)η=?
解:(1)∵P=
U
2
R
,
∴路灯的电阻为R=
U
额
2
P
额
=
(12V)
2
30W
=4.8Ω;
(2)∵P=
W
t
,
∴路灯每天消耗的电能为W
0
=Pt
0
=0.03kW×10h=0.3kW·h;
(3)路灯5天消耗的电能为W
电
=nW
0
=5×0.3kW·h=1.5kW·h,
太阳能电池板把光能转化为电能的效率为η=
W
电
W
光
×100%=
1.5kW·h
7.5kW·h
×100%=20%.
答:(1)路灯的电阻为4.8Ω;
(2)路灯每天消耗的电能为0.3kW·h;
(3)太阳能电池板把光能转化为电能的效率为20%.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
电功率与电能、时间的关系.
(1)已知路灯的额定电压和额定功率,利用公式R=
U
2
P
得到电阻;
(2)已知路灯的额定功率和正常工作时间,利用公式W=Pt得到每天消耗的电能;
(3)已知已知路灯的总工作时间和额定功率,可以得到消耗的电能;已知接收的太阳能和路灯消耗的电能,利用公式η=
W
电
W
光
得到转换效率.
此题考查的是电功率变形公式求电阻、求电能和光、电转换效率的计算,属于电学的重要内容,但难度不大,只要熟悉基本公式,根据需要作出变形就能解答.
计算题;电能和电功率.
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9.9×10
4
9.9×10
4
J,通过电路的电量为
450
450
C,工作过程中,消耗的电能主要转化为
机械
机械
能.
电压
220V
频率
50Hz
功率
55W