Question

【题目】如图是我市新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯，“有风无光”风力发电机发电，“有光无风”太阳能电池板发电，二者皆备时同时发电，并日夜蓄能，某型号的该路灯额定功率为50 W，太阳能电池板的面积为1 m2，平均输出功率为100 W。试问：

(1)风力发电机利用风力发电时，是将________能转化为电能。

(2)某“和谐村寨”安装这种“风光互补路灯”100盏，如果每天路灯正常工作10 h，一月（30天）消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的煤所放出的热量？（煤的热值为3.4×107 J/kg）（结果保留一位小数） ________

(3)若太阳能的辐射功率为800 J/（s·m2）（1 s内辐射在1 m2上的太阳能为800 J），则太阳能电池板的光电转化效率为多少？________

(4)从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有哪些？（答两点即可） ________

Answer 1

【答案】风 158.8 kg 12.5% 见解析

【解析】

(1)风

(2)P＝100P1＝100×50 W＝5 000 W＝5 kW

t＝30t1＝30×10 h＝300 h

W＝Pt＝5 kW×300 h＝1 500 kW·h＝5.4×109 J

Q放＝W＝5.4×109 J

由Q＝mq得m＝＝≈158.8 kg

(3)1 s内辐射在1 m2上的太阳能为800 J

电池板1 s内平均输出电能：

W电＝P输出t＝100 W×1 s＝100 J

光电转化效率：η＝×100%＝×100%＝12.5%

(4)优点是节约能源、清洁无污染。