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【题目】阅读短文,回答问题
风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电,使用时放电至余留20%停止电能输出,可使蓄电池使用寿命更为长久。
如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积,最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
风力发电机 | 太阳能电池板 | 蓄电池 | |||
最小启动风速 | 1.0m/s | 电池板的面积 | 0.5m2 | 蓄电池容量 | 150mAh |
最小充电风速 | 2.0m/s | 光电转化效率 | 16% | 额定电压 | 12V |
最大限制风速 | 12.0m/s | ||||
最大输出功率 | 400W | ||||
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(1)能源的种类繁多,人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于_____。
A.二次能源 B.可再生能源 C.常规能源 D.非清洁能源
(2)风力发电机是根据_____原理发电的利用风力发电时,是将_____能转化为_____能
(3)当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时,太阳能电池板的输出功率为_____W
(4)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,若风力发电机的输出功率为50W,此时风速为_____m/s。
(5)充满电的蓄电池以额定电压对外供电,输出功率为100W时。为使蓄电池的使用寿命更为长久,持续供电的时间不能超过_____h
(6)某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明,已知路灯的规格为“12V70W”,路灯共1000盏,每天正常工作10h,则一天消耗的电能为_____kWh如果用烧煤发出的电对该道路的路灯供电,已知煤电转换关系为β=380g/kWh),则一个月需要烧煤_____t(一个月以30天计)。
【答案】B 电磁感应 风 电 80 6 14.4 700 7.98
【解析】
(1)能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;
(2)发电机是根据电磁感应原理制成的,判断其能量转化;
(3)根据电池板吸收的太阳能的功率,计算电池板的输出功率;
(4)根据发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比计算风速;
(5)根据输出功率和额定电压,计算正常输出的电流,根据使用时放电至余留20%停止电能输出,计算放电量,最后根据电流定义式计算放电时间;
(6)知道路灯的额定电压和额定功率,计算总功率,再利用W=Pt计算一天消耗的电能;由一个月按30天计算,计算一个月用电,再根据煤电转换关系求需要煤的质量即可。
(1)能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源,故太阳能、风能属于可再生能源,故选B;
(2)风力发电机是利用风力发电,即将机械能(风能)转化为电能,所以,风力发电机的原理是电磁感应;
(3)根据题意知道,太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W,所以,电池板吸收的太阳能的功率是:P=1000W/m2 ×0.5m2 =500W,
则太阳能电池板的输出功率是:P′=16%×500W=80W;
(4)根据题意知道,风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,即
,
由此可知,风速是:![]()
(5)由P=UI知道,输出功率为100W时,电路的电流是:
,根据短文知道,使用时放电至余留20%停止电能输出,即放电量是
,由
知道,放电的时间,即持续供电的时间不能超过是:
;
(6)根据题意知道,路灯总功率是:P=70W×1000=70kW,
所以,一天消耗的电能是:W=Pt=70kW×10h=700kWh;
即一个月消耗的电能是:W总 =700kWh×30=21000kWh,
又因为煤电转换关系是:β=380g/kWh
所以需要的煤的质量是:![]()