题目内容

5．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．为了节能该路灯采用LED灯照明．下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．电池板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．
太阳能电池板风力发电机蓄电池LED灯
电池板的总面积0.5米2最大限制速12.0米/秒电池容量150Ah额定电压24伏
光电转化效率20%最大输出功率400瓦额定电压12伏额定功率60瓦
（1）该型号LED灯正常工作时的电流为多少？
（2）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1千W时，太阳能电池板的输出功率为多少？
（3）100盏该型号风光互补路灯，每天正常工作10小时，一个月消耗多少电能？如果用火力发电供电，则一个月需要消耗煤炭多少千克？（已知火力发电时，发1度电需煤400克，一个月以30天计）

分析 （1）该型号LED灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出正常工作时的电流；
（2）知道太阳能电池板的面积、光电转化效率，知道当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率，利用效率公式求太阳能电池板的输出功率；
（3）根据W=Pt求出100盏该型号风光互补路灯，每天正常工作10h，一个月消耗的电能，再根据发1度电需煤400g求出需要煤的质量．

解答 解：
（1）该型号LED灯正常工作时的电压为24V，功率为60W，
根据P=UI可得，正常工作时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{60W}{24V}$=2.5A；
（2）太阳能电池板的输出功率：
P输出=P0/m2×0.5m2×20%=1000W/m2×0.5m2×20%=100W；
（3）100盏该型号风光互补路灯的总功率：
P=100×60W=6000W=6kW，
一天消耗的电能：
W=Pt=6kW×10h=60kW•h，
一个月用电：
W总=60kW•h×30=1800kW•h，
发1度电需煤400g，需要煤的质量：
m=W总×400g/kW•h=1800kW•h×400g/kW•h=720000g=720kg．
故答案为：
（1）该型号LED灯正常工作时的电流为2.5A；
（2）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100W；
（3）这100盏该型号风光互补路灯，每天正常工作10h，一个月消耗1800kW•h的电能，如果用火力发电供电，则一个月需要消耗煤炭720kg．

点评 本题为电学、热学综合题，综合考查了学生对所学知识的应用能力，要求灵活运用所学知识，属于难题！

练习册系列答案
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（2）木塞冲出试管口的瞬间，乙醚的温度降低，内能减小（填“增大”或“减小”），这是通过做功的方式改变乙醚内能的．
16．在“探究杠杆平衡条件”实验中：
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13．小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量，其实验步骤如下：
a．先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔．
b．用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图所示．当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7.5N．
c．测出注射器全部刻度的长度为4cm．
d．根据测量数据，算出大气压的值．
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（2）此注射器活塞的横截面积是0.625 cm2．根据实验数据计算出的大气压强是1.2×105Pa．
（3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③测量的长度是整个针筒的长度；④活塞与注射器筒壁不完全密封．上述原因一定会使大气压测量值偏小的是①④．
（4）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤，活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.5N”，改进后的大气压值测量值为1.01×105Pa．
20．投掷实心球是我区中考体育测试项目之一，下列有关实心球的力学知识分析正确的是（　　）
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17．如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦．求：
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依次将质量为m、m和2m的小球从光滑斜面的A处或B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲、乙、丙所示．根据上述三次实验，回答下列问题：

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