题目内容
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．如左图所示是某型号太阳能路灯：其顶层部是太阳能电池板，下方是“220V 10W”的电子节能灯．夏天，太阳光照射一天（日照时间为10h）可使节能灯正常工作40h；右图是它的结构示意图：白天太阳能电池板给蓄电池充电，夜晚蓄电池放电让节能灯通电发光．（1）白天该太阳能路灯的能量转化情况是：太阳能转化为电能再转化为______．
（2）右图中的S是太阳能路灯专用控制器，它实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关．晚上要让电灯发光，控制器将控制开关S与______触点接触．
（3）夏天，太阳光照射一天该路灯将太阳能转化成的电能是多少？相当于完全燃烧多少Kg的焦碳？（焦碳的热值为3.0×107J/kg）
（4）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/（每秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J），若太阳能电池板的面积为0.5m2，则这种太阳能电池光电转换率为多大？
【答案】分析：（1）太阳能电池板给蓄电池充电时将太阳能最终转化为化学能；
（2）晚上小灯泡工作时，需要蓄电池放电工作，故根据电路的特点需要动触点接触C点；
（3）太阳光照射一天（日照时间为10h）可使节能灯正常工作40h，其中小灯泡的型号为“220V 10W”，根据电能的计算公式：W=Pt得出小灯泡消耗的电能，然后再利用公式Q=mq变形计算出完全燃烧焦炭的质量；
（4）根据太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/（s?m2）和照射时间10h计算出总能量，有用的能量为小灯泡消耗的电能，根据光电转换率公式η=
得出即可．
解答：解：（1）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，然后再将电能转化为化学能；
（2）从图中可以获取信息：白天需要太阳能电池板给蓄电池充电，故应将开关S与a点接触；晚上小灯泡开始工作，需要蓄电池放电，供小灯泡工作，所以应将开关S与C点接触；
（3）太阳光照射一天（日照时间为10h）可使节能灯正常工作40h，根据小灯泡的型号和电能的计算公式进行计算．
具体如：P=10w=0.01kw；t=40h
小灯泡消耗的电能为：W=Pt=0.01kw×40h=0.4kw?h；
小灯泡消耗的能量全部是燃烧焦炭来供应则根据公式Q=mq变形得到质量的计算公式：m=
=
=0.048kg；
（4）每秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J，则10h照射在0.5m2面积上的总能量为：W总=1000J/（ s?m2）×36000s×0.5m2=18000000J；
小灯泡消耗的有用能量为：W有用=0.4kw?h=1.44×106J；
故光电转换率η=
=
=0.08=8%．
故答案为：化学能，C，0.4kw?h，0.048kg，8%
点评：此题一道热学的综合性的题目，解答时掌握好相应的计算公式是解答此题的关键．
（2）晚上小灯泡工作时，需要蓄电池放电工作，故根据电路的特点需要动触点接触C点；
（3）太阳光照射一天（日照时间为10h）可使节能灯正常工作40h，其中小灯泡的型号为“220V 10W”，根据电能的计算公式：W=Pt得出小灯泡消耗的电能，然后再利用公式Q=mq变形计算出完全燃烧焦炭的质量；
（4）根据太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/（s?m2）和照射时间10h计算出总能量，有用的能量为小灯泡消耗的电能，根据光电转换率公式η=
得出即可．解答：解：（1）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，然后再将电能转化为化学能；
（2）从图中可以获取信息：白天需要太阳能电池板给蓄电池充电，故应将开关S与a点接触；晚上小灯泡开始工作，需要蓄电池放电，供小灯泡工作，所以应将开关S与C点接触；
（3）太阳光照射一天（日照时间为10h）可使节能灯正常工作40h，根据小灯泡的型号和电能的计算公式进行计算．
具体如：P=10w=0.01kw；t=40h
小灯泡消耗的电能为：W=Pt=0.01kw×40h=0.4kw?h；
小灯泡消耗的能量全部是燃烧焦炭来供应则根据公式Q=mq变形得到质量的计算公式：m=
=
=0.048kg；（4）每秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J，则10h照射在0.5m2面积上的总能量为：W总=1000J/（ s?m2）×36000s×0.5m2=18000000J；
小灯泡消耗的有用能量为：W有用=0.4kw?h=1.44×106J；
故光电转换率η=
=
=0.08=8%．故答案为：化学能，C，0.4kw?h，0.048kg，8%
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练习册系列答案
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