Question

【题目】太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，某太阳能汽车总质量为800kg，顶部安装了太阳能电池板，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车，如图丙所示，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为2.4×103W/m2，汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m2．

（1）太阳能电池电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是

A．磁性材料 B．纳米材料 C．半导体 D．超导体

（2）当该车行驶时，其中的能量转化情况是：

（3）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的功率是 瓦？

（4）如果这辆汽车的电动机经电能最终转化为机械能的效率为80%，若汽车所受阻力为车重的0.02倍．汽车受到的阻力是 （g取10N/kg），则汽车在该平面上匀速时的速度为 m/s

（5）小龙从网上查找到该车输出功率与转速关系如图甲所示，根据图分析，发动机转速为1000～5000r/min范围内，则它输出功率P与转速n的关系式为 W．

Answer 1

【答案】（1）C；（2）太阳能﹣﹣电能﹣﹣机械能；（3）4800；（4）160N；24；（5）1.5n．

【解析】

试题分析：（1）根据材料的分类：导体、半导体、绝缘体和太阳能电池板的材料进行解答；

（2）根据该车的原理分析解答；

（3）利用太阳板的接收功率和面积，结合效率求出转化功率；

（4）先求出其重力，因为匀速，牵引力等于摩擦力，根据摩擦力阻力与重力关系求出阻力即可解答；利用P===Fv解答匀速行驶速度

（5）由这台发动机输出特性曲线可以得出发动机转速为1000﹣﹣5000r/min范围内输出功率与转速的大致关系．

解：（1）太阳能电池板是由晶体态硅制成的，硅属于半导体；

（2）该车使用中的能量转化情况为：太阳能转化为电能，电能在转换为机械能；

（3）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%，则转换的电功率为：P=ηP0S=40%×2.4×103W/m2×5m2=4.8×103W；

（4）车的重力为G=mg=800kg×10N/kg=8000N，

由于这辆汽车在某水平面上匀速行驶，则牵引力等于阻力，故F=f=0.02G=0.02×8000N=160N；

因为牵引力为F=160N，由P===Fv可得：v===24m/s．

（5）由这台发动机输出特性曲线可以看出在发动机转速为1000﹣500r/min范围内，它的输出功率与转速大致成正比关系，

由曲线图可知当P=6000W时，n=4000r/min，故==1.5，因此P=1.5n．

故答案为：（1）C；（2）太阳能﹣﹣电能﹣﹣机械能；（3）4800；（4）160N；24；（5）1.5n．