Question

【题目】如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板），其工作电路示意图如图乙所示，电池板将太阳能转化为电能（转化效率为10%），为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J（即为1.2×103W/m2），电池板对蓄电池充电的功率为60W。蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：

（1）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为_______能的过程。

（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关_________。

（3）10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为________W。

（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电_______小时，若充电电压为20V，则充电电流为______A。

（5）该百叶窗电池板的面积为_______m2。

Answer 1

【答案】化学 S1 30 1.5 3 0.5

【解析】

（1）电池板对蓄电池充电时，是将电能转化为化学能的过程；

（2）由图乙知，要给蓄电池充电，需要闭合开关S1；

（3）一盏节能灯正常工作时消耗的电功率为3W，则10盏同样的节能灯正常工作时的总电功率为10×3W=30W；

（4）因为蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时，说明充满电后的蓄电池具有的能量为：W=nPt=10×3W×6×3600s=6.48×105J，

当蓄电池的电量只有一半时，若要给蓄电池充满电，则需要充电能量为W=0.5×6.48×105J=3.24×105J，

又由得电池板需对蓄电池充电的时间为:，

若充电电压为U=20V，则充电电流为；

（5）太阳的辐射功率为，设太阳辐射到每平方米电池板的功率为P1，则百叶窗电池板的面积为。