Question

8．如图所示是利用太阳能电源工作的一种新型动力车．它上面的太阳能接收板的有效面积为6m²，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J，太阳能电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A．
（1）太阳能由太阳内部核聚变产生的．
（2）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是20%．
（3）电动机正常工作时，将电能主要转化为机械 能．若转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是160N，则该车匀速行驶的速度是6m/s．

Answer 1

分析 （1）核反应由核聚变和核裂变两种；
（2）利用W=UIt求出电能，结合效率公式求出太阳能转化为电能的效率；
（3）电动机正常工作时，将电能主要转化为机械能；根据效率公式求出转化的机械能，再求出功率，利用P=Fv计算速度．

解答 解：
（1）太阳能由太阳内部发生核聚变而产生的；
（2）太阳能电池1s输出的电能：W=UIt=120V×10A×1s=1200J，
太阳能电池板1s接收的能量为：E=1000J/（m²•s）×6m²×1s=6000J，
则太阳能电池将太阳能转化为电能的效率：
η=$\frac{W}{E}$×100%=$\frac{1200J}{6000J}$×100%=20%；
（3）电动机工作时，主要将电能转化为机械能；
由η=$\frac{{W}_{机}}{W}$×100%得，转化成的机械能为：
W_机=Wη′=1200J×80%=960J，
电动机的输出功率为：
P=$\frac{{W}_{机}}{t}$=$\frac{960J}{1s}$=960W，
因为太阳能新型动力车做匀速直线运动，由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，该车匀速行驶的速度：
v=$\frac{P}{F}$=$\frac{960W}{160N}$=6m/s．
故答案为：（1）聚变；（2）20%；（3）机械；6．

点评 本题考查了对太阳能的认识、太阳能电池板的转换效率和功率公式的理解和掌握，体现了物理与高科技相结合的思想，属于一道新能源利用好题．