题目内容

1．如图所示是风光互补路灯系统，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，在风、光都具备时可以同时发电．某种型号的风光互补路灯技术参数如下：
风力发电额定功率风力额定风速风力发电机启动风速路灯额定电压路灯额定功率太阳能电池板平均输出功率
260W8m/s3m/s24V60W100W
（1）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s•m2）（1s辐射在每1m2上的光能为800J），若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多少？
（2）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能．
（3）在平均风速为8m/s的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电，如果风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少kW•h？

分析 （1）已知太阳光照射到地面时的辐射功率和电池板的面积，可以得到太阳能电池板接收到的总功率；电池板的输出功率与总功率之比就是转换效率；
（2）已知路灯的额定功率和额定电压，利用I=$\frac{P}{U}$计算正常工作的电流；已知额定功率和工作时间，利用W=Pt得到每天消耗的电能；
（3）已知风力发电的额定功率和发电时间，可以得到获得的电能，减去路灯消耗的电能就是蓄电池储存的电能．

解答 解：
（1）太阳能电池板接收到的总功率：P总=800W/m2×1.25 m2=1000W，
太阳能电池板平均输出功率P出=100W，
所以光电转换效率为：η=$\frac{{W}_{输出}}{{W}_{接收}}=\frac{{P}_{输出}t}{{P}_{接收}t}=\frac{{P}_{输出}}{{P}_{接收}}=\frac{100W}{1000W}$=10%；
（2）由P=UI可得，路灯正常工作的电流为：I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}=\frac{60W}{24}$=2.5A；
路灯每晚消耗的电能为：W=PLt=60W×10×3600s=2.16×106J；
（3）风速为8m/s，风力发电额定功率为260W，所以工作8h蓄电池储存的电能：W=P额t风-P灯t灯=0.26kW×8h-0.06kW×8h=1.6kW•h．
答：（1）太阳能电池光电转换效率为10%；（2）路灯正常工作时每晚消耗的电能2.16×106J；（3）在平均风速为8m/s的晚上，工作时间为8h，蓄电池储存电能是1.6kW•h．

点评 本题考查了电功率、效率公式的灵活运用，要能从表格中获取有用信息．对于此类结合现代科技考查物理知识的题目，是现在中考的热点，解决此类问题时要紧扣物理考点，认真分析作答．

练习册系列答案
相关题目
11．小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材：额定电压为6V的同规格小灯泡（电阻约为25Ω）若干个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“20Ω  1A”和“50Ω  0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干． 

（1）实验中应选择规格为“50Ω 0.5A”的滑动变阻器．
（2）图1中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（3）小雨正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是灯泡断路．
（4）故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为0.24A，小灯泡的额定功率是1.44W．
（5）小雨同学想利用上面电路继续探究电压一定时，电流与电阻的关系实验，她将5Ω的电阻代替灯泡连接到电路中．调节滑动变阻器，使得电压表为6V，并记录电流表的示数．然后将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接到电路上，她应该将滑动变阻器滑片向右（填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为6V停止移动，并记录电流表的示数．
12．弹琴时，用手指拨动琴弦，琴弦由于振动而发声；用手指不断的控制琴弦长度，这样做是为了改变声音的音调；坐在台下的观众听到的琴声是通过空气传播过来的．
9．我们在某些科学杂志的封面上常能看到如图所示的图片，其实这是锂原子结构的模型．图中处于中心的是原子核，周围绕它运动的是带负电的电子．
16．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω．
（1）为顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择，则A．
A、只能选择4.5V的电池组     B、只能选择6V的电池组 
C、两电池组均可选用            D、须将其变成10.5V的电池组使用
（2）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉，且要求闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大）．

（3）在测量过程中，灯丝突然烧断，小明同学会看到的现象是：电压表：变为4.5V：电流表：变为0．
（4）排除故障后，小明同学用相同的灯泡继续做实验，下表为他的实验记录：
实验序号电压表示数/V电流表示数/A电阻/Ω功率/W额定功率/W
12.00.1811.110.36P=$\frac{0.36+0.50+0.63}{3}$
=0.497
22.50.2012.500.50
33.00.2114.290.63
老师认为他的数据处理过程有误，你认为错误之处是求出不同电压下电功率的平均值做为灯泡的额定功率，正确的测量结果P额=0.5W．
（5）通过计算所测数据，发现灯泡的电阻在不同的电压下其阻值不同，造成该现象的原因是灯丝的电阻受温度的影响．
6．中华美食文化博大精深，如图，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识不正确的是（　　）
A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大
B．炒：主要是通过做功的方式使辣椒和肉片的内能增加
C．蒸：通过热传递和高温水蒸气液化放热，将饺子蒸熟
D．香菜和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动
13．根据下面两种用电器铭牌上提供的信息，比较在6h内正常使用电视机和电冰箱所消耗的电能的多少（　　）
A．电视机一定比电冰箱多B．电冰箱一定比电视机多
C．电视机消耗的电能是0.39kw•hD．电视机比电冰箱可能多，也可能少
10．完成如图所示的光路图或在方框中画出适当类型的透镜．
11．瑞瑞家买了一个家用电吹风，如图甲所示，简化电路如图乙所示，主要参数如表格所示，则（不考虑温度对电阻的影响）：
热风温度45℃～75℃
额定功率热风1210W
冷风110W
额定电压220V
质量0.66kg
（1）吹风机正常工作时通过电动机的电流是多少？
（2）电热丝正常工作时的电阻多大？
（3）电吹风在热风挡正常工作lmin消耗的电能是多少？

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