Question

11．一种太阳能公路照明灯，太阳能电池板的面积是0.5m²，假设每小时、每平方米太阳能电池板接受的太阳辐射能为N，N=4×10⁶J/（h•m²）．太阳光照8h产生的电能恰好可供“220V  40W“的灯泡正常工作10h．试求：
（1）太阳能电池板工作8h吸收的太阳能是多少？
（2）照明灯正常工作10h消耗的电能是多少？
（3）太阳能公路照明灯利用太阳能的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据题目提供的条件，可以求出每天（8h）太阳能电池板吸收的太阳能，这是总能量；
（2）知道电子节能灯的铭牌，可以知道电子节能灯正常工作时的电功率，又知道工作时间，利用P=$\frac{W}{t}$求消耗的电能，即转化的有用能量；
（3）再利用效率公式求太阳能照明灯利用太阳能的效率．

解答 解：（1）每天（8h）太阳能电池板吸收的太阳能：
W_总=N•S•t=4×10⁶J/（h•m²）×0.5m²×8h=1.6×10⁷J，
（2）∵照明灯正常工作，
∴P=P_额=40W，
正常工作10h消耗的电能：
W_有用=Pt=40W×10×3600s=1.44×10⁶J，
（3）太阳能照明灯利用太阳能的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.44×1{0}^{6}J}{1.6×1{0}^{7}J}$×100%=9%．
答：（1）太阳能电池板工作8h吸收的太阳能是1.6×10⁷J；
（2）照明灯正常工作10h消耗的电能是1.44×10⁶J；
（3）太阳能公路照明灯利用太阳能的效率是9%．

点评 本题考查了学生消耗电能的计算、效率的计算，利用所学知识解决实际问题（新开发的太阳能照明灯能量转化问题），加强了学生的节能意识．