Question

在国家大力提倡节能减排和使用新能源的政策支持下，小明家计划安装太阳能电池板供照明使用，同时将普通白炽灯全部换成LED节能灯．他通过调查和查阅资料获取了以下信息：
①小明家所处位置每天平均能接收的太阳能约为1.44×10⁷J/m²．
②某型号的太阳能电池板对太阳能的利用率为10%．
③5W的LED节能灯照明效果与40W的普通白炽灯相同．
④家里有5盏40W的普通白炽灯，每盏灯每天平均使用4h．
请回答下列问题：
（1）请写出一种新能源（除太阳能外），并说说你（家）能为节能减排做些什么？
（2）换用节能灯后与原来相比，每天可节约照明用电多少度？
（3）至少要安装多少平方米该型号的太阳能电池板才够节能灯使用？

Answer 1

分析：①常见的新能源有：风能，核能，地热能，潮汐能等；节省纸张，节水节电都是节能减排的措施；
②要计算换用节能灯后与原来相比，每天可节约照明用电多少度，先算出每天节省的功率，即（40W-5W）×5，再根据W=Pt，算出每天可节约用电量．
③要计算需安装的太阳电池板的面积，需先计算出节能灯每天的用电量，再根据某型号的太阳能电池板对太阳能的利用率为10%计算出太阳板电池每平方米接收的太阳能的能量，这两个量的比值，就是太阳能电池板的面积．

解答：解：（1）风能，核能，地热能，潮汐能等都是常见的新能源．
比如节约纸张，节约用电，乘坐公共等都是节能减排的措施．
（2）因为家里有5盏40W的普通白炽灯，每盏灯每天平均使用4h．
所以：换用节能灯后可节约的总功率：P_节=（40W-5W）×5=175W．
每天可节约用电：W_节=P_节t=0.175kW×4h=0.7kW?h=0.7度．
（3）因为是5盏灯，所以节能灯每天的用电量：W₁=P₁t=（5W×5）×（4×3600s）=3.6×10⁵J
太阳能电池板每天发电量：W=1.44×10⁷J/m²×10%=1.44×10⁶J/m²
至少要安装太阳能电池板的面积：S=

3.6×105J

1.44×106J/m2

=0.25m2．

点评：本题是一道学科综合题，综合了能量和能源，以及功的计算的知识，是一道难题，学生必须具有扎实的基础才能解答．