Question

如圖所示的是一種太陽能路燈的電路示意圖，光控開關S白天與a點接觸，太陽能電池板給蓄電池充電；晚上與b點接觸，蓄電池給路燈供電，太陽能電池板在晴天時每天可接收太陽能7.5kW?h，能使“12V  30W”的一盞路燈正常工作5天（路燈平均每天工作10h），求：
（1）路燈正常工作時的電阻；
（2）正常工作時每盞燈每天消耗的電能；
（3）太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能的效率．

Answer 1

分析：（1）已知路燈的額定電壓和額定功率，利用公式R=

U2

P

得到電阻；
（2）已知路燈的額定功率和正常工作時間，利用公式W=Pt得到每天消耗的電能；
（3）已知已知路燈的總工作時間和額定功率，可以得到消耗的電能；已知接收的太陽能和路燈消耗的電能，利用公式η=

W電

W光

得到轉(zhuǎn)換效率．

解答：已知：U_額=12V  P_額=30W=0.03kW  t₀=10h  W_光=7.5kW?h  n=5
求：（1）R=？（2）W₀=？（3）η=？
解：（1）∵P=

U2

R

，
∴路燈的電阻為R=

U額2

P額

=

(12V)2

30W

=4.8Ω；
（2）∵P=

W

t

，
∴路燈每天消耗的電能為W₀=Pt₀=0.03kW×10h=0.3kW?h；
（3）路燈5天消耗的電能為W_電=nW₀=5×0.3kW?h=1.5kW?h，
太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η=

W電

W光

×100%=

1.5kW?h

7.5kW?h

×100%=20%．
答：（1）路燈的電阻為4.8Ω；
（2）路燈每天消耗的電能為0.3kW?h；
（3）太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能的效率為20%．

點評：此題考查的是電功率變形公式求電阻、求電能和光、電轉(zhuǎn)換效率的計算，屬于電學的重要內(nèi)容，但難度不大，只要熟悉基本公式，根據(jù)需要作出變形就能解答．