Question

7．唐河县响应党的号召加快进行城乡建设，不断改善城乡人民生活，道路旁边随处可见如图所示的太阳能LED路灯，这种新型路灯不但节约电能，而且亮度高，寿命可达10年以上，某品牌太阳能LED路灯的接线图和商品参数如图所示：

（1）太阳能电池工作时，把太阳能转化为电能．
（2）若该路灯蓄电池提供的电压为36V，该路灯正常工作时通过的电流是多少？
（3）若全县有1万盏这样的太阳能LED路灯，每天工作6小时，一年（按365天）可以节约电能多少度？每度电按0.6元，可以节约多少电费？

Answer 1

分析 （1）太阳能的利用有两种方式：一是利用太阳能集热器来给水等物质加热；二是利用光电转换装置，将太阳能转化为电能；
（2）根据P=UI的变形公式I=$\frac{P}{U}$求出路灯正常工作时通过的电流；
（3）根据W=Pt求出一盏路灯一年（按365天）消耗的电能，进而得出全县有1万盏这样的太阳能LED路灯消耗的电能；又知道每度电的单价即可求出可以节约多的电费．

解答 解：（1）太阳能电池工作时，太阳能电池板把太阳能转化为电能．
（2）由P=UI得，该路灯正常工作时通过的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{30W}{36V}$≈0.83A．
（3）一盏路灯的功率P=30W=0.03kW，
由P=$\frac{W}{t}$得，一盏路灯每天工作6小时消耗的电能：
W₁=Pt=0.03kW×6h=0.18kW•h，
则一盏路灯一年（按365天）消耗的电能：
W=365W1=365×0.18kW•h=65.7kW•h，
所以全县有1万盏这样的太阳能LED路灯一年（按365天）消耗的电能：
W_总=nW=10000×65.7kW•h=6.57×10⁵kW•h=6.57×10⁵度．
则可以节约的电费：
0.6元/度×6.57×10⁵度=3.942×10⁵元．
答：（1）太阳能电池工作时，把太阳能转化为电能；
（2）若该路灯蓄电池提供的电压为36V，该路灯正常工作时通过的电流是0.83A；
（3）若全县有1万盏这样的太阳能LED路灯，每天工作6小时，一年（按365天）可以节约电能6.57×10⁵度；
每度电按0.6元，可以节约3.942×10⁵元电费．

点评 本题考查太阳能的利用、电功率公式及电能的计算等知识，灵活运用电能和电功率的计算公式及变形公式，明确太阳能电池工作的能量转化过程，是解答此题的关键，培养学生利用所学知识解决实际问题，能加强学生的节能意识．