Question

8．如圖所示是利用太陽能電源工作的一種新型動(dòng)力車．它上面的太陽能接收板的有效面積為6m²，天氣晴朗且接收板正對陽光時(shí)，每平方米面積上每秒鐘能接收到太陽輻射的能量為1000J，太陽能電池提供的電壓為120V，可供電動(dòng)機(jī)正常工作的電流為10A．
（1）太陽能由太陽內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的．
（2）太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是20%．
（3）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械 能．若轉(zhuǎn)化效率是80%，且該車沿水平路面勻速行駛時(shí)所獲得的牽引力是160N，則該車勻速行駛的速度是6m/s．

Answer 1

分析 （1）核反應(yīng)由核聚變和核裂變兩種；
（2）利用W=UIt求出電能，結(jié)合效率公式求出太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率；
（3）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；根據(jù)效率公式求出轉(zhuǎn)化的機(jī)械能，再求出功率，利用P=Fv計(jì)算速度．

解答 解：
（1）太陽能由太陽內(nèi)部發(fā)生核聚變而產(chǎn)生的；
（2）太陽能電池1s輸出的電能：W=UIt=120V×10A×1s=1200J，
太陽能電池板1s接收的能量為：E=1000J/（m²•s）×6m²×1s=6000J，
則太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率：
η=$\frac{W}{E}$×100%=$\frac{1200J}{6000J}$×100%=20%；
（3）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
由η=$\frac{{W}_{機(jī)}}{W}$×100%得，轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能為：
W_機(jī)=Wη′=1200J×80%=960J，
電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：
P=$\frac{{W}_{機(jī)}}{t}$=$\frac{960J}{1s}$=960W，
因?yàn)樘�陽能新型�?dòng)力車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，該車勻速行駛的速度：
v=$\frac{P}{F}$=$\frac{960W}{160N}$=6m/s．
故答案為：（1）聚變；（2）20%；（3）機(jī)械；6．

點(diǎn)評 本題考查了對太陽能的認(rèn)識、太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率和功率公式的理解和掌握，體現(xiàn)了物理與高科技相結(jié)合的思想，屬于一道新能源利用好題．