试题

题目:
(2008·潍坊)目前,许多城市的十字路口都安装了太阳能红绿灯.白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时多余的电能又给蓄电池充电.在阴雨天和晚上蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作.其主要参数见下表
光电转换效率η 有效受光面积S 灯泡额定电压U
40% 0.5m2 24V
(1)若每天有效受光时间为6h,每平方米的面积上太阳辐射的功率为103W,求这种太阳能电池板每天获得的电能.
(2)若太阳能红绿灯由红、黄、绿三灯组成.每天获得的电能,可使它连续正常工作40h,求:太阳能红绿灯正常工作时的功率和电阻.
答案
解:103W=1kW,
(1)太阳能电池板每天获得的能量W=Pt=1kW×6h×0.5=3kW·h=1.08×107J,
根据机械效率公式,W=W×η=1.08×107J×40%=4.32×106J=1.2kW·h;
(2)P=
W
t
=
1.2kwh
40h
=0.03kW=30W,
电阻R=
U2
P
=
(24V)2
30W
=19.2Ω.
故答案为:
(1)1.2KWh
(2)30W,19.2Ω.
解:103W=1kW,
(1)太阳能电池板每天获得的能量W=Pt=1kW×6h×0.5=3kW·h=1.08×107J,
根据机械效率公式,W=W×η=1.08×107J×40%=4.32×106J=1.2kW·h;
(2)P=
W
t
=
1.2kwh
40h
=0.03kW=30W,
电阻R=
U2
P
=
(24V)2
30W
=19.2Ω.
故答案为:
(1)1.2KWh
(2)30W,19.2Ω.
考点梳理
太阳能的其他相关计算;电功率的计算.
太阳能电池板获取的太阳能是总功,转化为的电能是有用功.
根据电功的公式W=Pt和电功率的变形公式进行计算,注意单位要统一换算成国际单位制单位.
本题考查学生对电功、电功率和电阻计算公式的应用熟练程度,以及对太阳能电池板中能量转化本质的分析能力.
应用题;压轴题.
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