Question

2010年的上海世博会逐渐临近，在“绿色世博”理念的倡导下，环保节能科技始终贯穿着世博园区规划、建设和运行的各个阶段，据了解园区中的部分路段安装上了一种太阳能路灯，可以节省大量的电力。如图所示光控开关S₁白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上与触点b接触，给路灯供电，光控开关S₂晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光．主灯为“24 V  15 W”的节能灯，副灯为“24 V  10W”的节能灯，平均每天各工作6小时．

(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?

(2)已知太阳能电池板的面积为0.5 m²，每平方米平均收集功率1.5 kw，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率．

(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点

Answer 1

（1）0.015kwh（2）10%

（3）①采用太阳能电池可以节约电能

②主灯和副灯切换工作，也节约电能

解析:

（1）主灯一天消耗的电能：

w₁=P₁t=15×10^-3kw×6h=0.009kwh

副灯一天消耗的电能：

W2=P₂t=10×10^-3kw×6h=0.006kwh

路灯正常工作一天消耗的电能：

w=w₁+w₂=0.015kwh

（2）一天收集太阳能：w=Pt=1.5Kw/ m²×0.5 m²×10h=7.5Kwh

电池板光电转化效率：η=w_电/w_光×100%=0.15 kwh×5/7.5 kwh×100%=10%

（3）太阳能路灯的优点：①采用太阳能电池可以节约电能

②主灯和副灯切换工作，也节约电能,

③太阳能零排放、无污染、取之不尽等。