题目内容

12．目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统（如图所示），它具备了风能和太阳能产品的双重优点，该系统既可通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机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		风力发电
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）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时每晚消耗的电能．
（2）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大？
（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；
（2）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；
（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）由P=UI可得，路灯正常工作的电流为：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{60W}{24V}$=2.5A；
路灯每晚消耗的电能为：
W=PLt=60W×10×3600s=2.16×106J；
（2）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=$\frac{{W}_{输出}}{{W}_{接收}}$×100%=$\frac{{P}_{输出}t}{{P}_{总}t}$×100%=$\frac{{P}_{输出}}{{P}_{总}}$×100%
=$\frac{100W}{1000W}$×100%
=10%；
（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）路灯正常工作时每晚消耗的电能2.16×106J．
（2）太阳能电池光电转换效率为10%；
（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
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4．在学习了简单机械之后，小红用图示装置探究“斜面的机械效率”，对于小红的实验，以下说法正确的是（　　）
A．实验时要匀速竖直拉动弹簧测力计
B．斜面的倾斜程度越大木块所受的摩擦力越大
C．斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大
D．影响斜面机械效率的因素只是物体与斜面间的粗糙程度
3．引体向上是同学们经常做的一项健身运动，该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚段超过杠面，下放时，两臂放直，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的．小强能连续匀速做16个规范的引体向上动作，课外活动小组的同学想要估测小强同学做动作时的功率．
（1）请你说出需测量的物理量①③④⑥（填写编号）．
①小钢的质量m；②小钢的身高h1；③小钢悬垂时离开地面的高度h2；
④小钢上提后离开地面的高度h3；⑤小强手臂的长度h4；⑥小钢连续16个动作所用的时间t
（2）根据所测的物理量写出小强同学做动作时的功率的表达式P=$\frac{16mg（{h}_{3}-{h}_{2}）}{t}$．
20．如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平面上，同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，A、B、C三个物体仍处于静止状态，则不正确的是（　　）
A．A物体对B物体的摩擦力为2N，向左B．地面对A物体的摩擦力为2N，向右
C．B物体对C物体的摩擦力为零D．A物体受到5个力的作用
7．结合图阅读以下材料，回答问题．
混合动力型汽车
利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，通常指的是利用汽油和电池的汽车．该类型汽车，一般有一台质量较小且较为经济的汽油发动机与电动机．汽油发动机可以满足大多数情况下行驶的需要，当需要更多的动力时，可以再由电动机提供，电动机由能重复充电的蓄电池供电．
有一种类型的混合动力型汽车，称为“并联混合动力型汽车”（如图）．该车的汽油发动机和电动机通过同一个变速器与车轮相连．何时使用汽油发动机，何时使用电动机，何时两者同时使用由内置电脑确定．这类汽车除了油箱里的汽油之外，不再需要外界其它能与电动汽车不同，你不需要将混合动力型汽车的蓄电池接到电源插座上去充电．普通汽车在制动时，汽车的动能全部转化为内能．该类型汽车在制动时，电动机作为发电机使用，把汽车的一部分动能转化为电能，实现了对电池的充电．

（1）混合动力型汽车与普通汽车相比，具有哪些优点（写出两点）节约汽油、行驶费用低．
（2）并联混合动力型汽车在制动时，汽车的动能转化为内能和电能．
（3）并联混合动力型汽车以速度v匀速行驶时，若汽油发动机与电动机同时提供动力，功率分别为P1、P2，则此时该车受的阻力F=$\frac{{P}_{1}+{P}_{2}}{V}$．
17．关于家庭电路，下列说法正确的是（　　）
A．微波炉是利用电流的热效应工作的
B．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
C．如果不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．电烙铁热得发烫，而连接电烙接的导线并不热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多
4．如图所示为小科同学设计的汽车模型推力检测装置，它主要是由推力接受器F和压力杠杆OCD、压力传感器D和测量电路组成，其中OC：OD=1：5，显示汽车推力的仪表是由量程为3V的电压表改装而成，D点所受压力与滑动变阻器AP段电阻R的阻值变化关系如表所示．
序号1234567
D点压力F/N051015202530
电阻R/Ω300250200150100500
若杠杆等推力检测装置的质量均忽略不计，滑动变阻器最大电阻R0为300Ω，电源输出电压恒为3.0V．则
（1）当滑动变阻器AP电阻R的阻值为120Ω时，汽车E通过F对C点的推力是90N．
（2）当该检测装置D点所受压力为零时，电压表的示数为3.0V．
（3）为了把电压表改装成检测C点推力大小的仪表，请你把电压表读数所对应C点的压力直接填入表中．
电压表V/v013
C点压力F/N1501000
1．如图所示是小明同学发明的净水器，从图上可分析出净水器由于太阳光照射，使污水发生汽化，然后罩内水蒸气再遇冷液化．

如图所示，学校楼梯拐角的墙上装有平面镜，既方便同学们整理仪容，晚上又能利用光的反射对楼道进行照明．请在图中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A点的光路图．

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