Question

为创建全国“环保节能模范城市”，新建的小区将普遍安装太阳能路灯．如图甲所示是某型号太阳能路灯，图乙是它的结构示意图，图丙是该太阳能路灯的技术参数．

（1）太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S．晚上要让电灯发光，控制器将控制开关S与

c

触点接触；铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命，为了避免铅酸蓄电池过充或过放，控制器将控制开关S与

b

触点接触即可．
（2）太阳能电板给蓄电池充电时把

太阳

能转换为电能．
（3）铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能？
（4）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/（ s?m²）（每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J），太阳能电池光电转换率为8%，则太阳能电池板的面积为多大？

Answer 1

分析：（1）开关S与c点接触时，电路闭合，铅酸蓄电池工作，电灯发光；与b点接触时，铅蓄电池与太阳能电池板和电灯都断开，铅蓄电池即不能充电，又不能放电．
（2）太阳能电池板给蓄电池充电时将太阳能转化为电能．
（3）已知灯泡的功率和连续工作时间，根据公式W=Pt可求最多储存的电能．
（4）已知储存的电能和太阳光照射到地面时的辐射功率以及太阳能电池光电转换率可求太阳能电池板的面积．

解答：解：（1）晚上要让电灯发光，开关S必须与c点接触，电路闭合，铅酸蓄电池放电工作．为保护铅蓄电池，避免过充电或过放电，控制器将控制开关S与b触点接触．
（2）太阳能电池板给蓄电池的充电过程是将太阳能转化为电能．
（3）灯的功率P=10W=0.01Kw，铅蓄电池工作时间t=10h×4=40h，铅酸蓄电池最多能储存电能W=Pt=0.01kw×40h=0.4kw?h．
（4）太阳能电池板t₁=1s产生的电能为：W=P′t₁=40W×1s=40J，太阳光照射到地面时的辐射功率为P₁=1000J/（ s?m²），
因为W=P₁t₁ηS，所以太阳能电池板的面积S=

w

P1t1η

=

40J

1000J/(s?m2)×1s×0，08

=0.5m²．
故答案为：（1）c；  b． （2）太阳能．（3）铅酸蓄电池最多能储存0.4kwh的电能．（4）太阳能电池板的面积为0.5m²．

点评：本题考查电路的连接和电能的计算以及太阳能的利用，我们不但要学会从题目所给信息中找到有用的数据，更要学会环保节能．