Question

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風光互補路燈系統(tǒng)同時安裝了風力發(fā)電機和太陽能電池板，有風時通過風力發(fā)電機發(fā)電，有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，并將電能儲存至蓄電池中，供路燈照明使用蓄電池充滿電后不再充電，使用時放電至余留20%停止電能輸出，可使蓄電池使用壽命更為長久．
表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)的部分技術參數(shù)，其中光電轉(zhuǎn)化效率是指太陽能電池扳將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率，蓄電池容量是指蓄電池放電電流與放電總時間的乘積，最大輸出功率是指風速達到最大限制風速時風力發(fā)電機的輸出功率．

風力發(fā)電機		太陽能電池板		蓄電池
最小啟動風速	1.0m/s	電池板的面積	0.5m2	蓄電池容量	150Ah
最小充電風速	2.0m/s	光電轉(zhuǎn)化效率	16%	額定電壓	12V
最大限制風速	12.0m/s	80W		14.4h
最大輸出功率	400W

（1）能源的種類繁多，人們從不同角度對能源進行分類太陽能和風能都屬于

B

A．二次能源       B．可再生能源        C．常規(guī)能源        D．非清潔能源
（2）風力發(fā)電機是根據(jù)

電磁感應

原理發(fā)電的利用風力發(fā)電時，是將風能轉(zhuǎn)化為

電

能；
（3）當太陽光照射到電池板表面處每平方米的功率為1000W時，太陽能電池板的輸出功率為

80

W；
（4）已知風力發(fā)電機的輸出功率P與風速v的三次方成正比，若風力發(fā)電機的輸出功率為50W，此時風速為

6

m/s；
（5）充滿電的蓄電池以額定電壓對外供電，輸出功率為100W時．為使蓄電池的使用壽命更為長久，持續(xù)供電的時間不能超過

14.4

h．

Answer 1

分析：（1）像水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期內(nèi)不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源．
（2）發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理制成的，判斷其能量轉(zhuǎn)化，要看清該過程中的初始能量和最終形成的能量，進而判斷出能量的轉(zhuǎn)化過程．
（3）求出太陽能電池板吸收的太陽能，根據(jù)轉(zhuǎn)換效率求出電池板的輸出功率；
（4）根據(jù)發(fā)電機的輸出功率P與風速v的三次方成正比求出風速．
（5）知輸出功率和額定電壓，可求正常輸出電流，又知道蓄電池的容量，使用時放電至余留20%停止電能輸出，求出放電量，根據(jù)電流定義式可求出放電時間．

解答：解：
（1）太陽能、風能屬于可再生能源，故選B；
（2）風力發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理發(fā)電的，利用風力發(fā)電時，是將機械能（風能）轉(zhuǎn)化為電能；
（3）電池板吸收的太陽能的功率P=1000W/m²×0.5m²=500W，
太陽能電池板的輸出功率P′=16%×500W=80W；
（4）根據(jù)題意可知，

P大

v 3 大

=

P

v3

，
所以風速v=

3	P× v 3 大 P大

=

3	50W×(12m/s)3 400W

=6m/s；
（5）∵P=UI，
∴I=

P

U

=

100W

12V

，
使用時放電至余留20%停止電能輸出，放電量Q=150Ah×（1-20%）=120Ah，
∵I=

Q

t

，
∴放電時間：
t=

Q

I

=

120Ah

100W 12V

=14.4h．
故答案為：（1）B；（2）電磁感應； 電；（3）80；（4）6；（5）14.4．

點評：本題為電學、熱學綜合題，綜合考查了學生對所學知識的應用能力，要求靈活運用所學知識，屬于難題！