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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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3．

上课时老师演示了“水也能使某些液体沸腾”的实验：将适量的乙醚倒入试管中，塞上木塞，放入盛有热水的烧杯中，如图所示．一会儿观察到试管中的乙醚沸腾起来，接着听到“砰”一声，木塞冲出了试管口．
（1）从实验中可知乙醚的沸点小于（填“大于”、“小于”或“等于”）热水的温度；
（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：
（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂的大小．
（2）如果杠杆右边低左端高，则应将平衡螺母应向左调节．此后在整个实验过程中，是否还能再旋动两侧的平衡螺母？不能．（图中杠杆上每格距离相等）
（3）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，保持杠杆在水平位置平衡，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是：寻找杠杆平衡普遍规律．
（4）如图所示，杠杆处于平衡状态．如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆不能保持平衡（选填“能”或“不能”），若不能，左端向下倾斜．

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．
（1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和刻度尺．
（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（　　）

	A．	抛出去的实心球离开手后继续运动，是由于实心球受到惯性的作用
	B．	抛出去的实心球在空中运动到最高点时，速度为零
	C．	实心球脱离手后，沿弧线运动，这是因为受到重力的作用
	D．	抛出去的实心球离开手后能继续运动，是因为人对实心球施加的推力的作用

10．如图所示托里拆利实验，若将玻璃管由竖直变成倾斜时，以下说法错误的是（　　）

	A．	管内液柱的高度变大，长度变大
	B．	管内液柱的高度不变，长度变大
	C．	槽内水银面的位置降低
	D．	若以管内水银柱的长度计算大气压，则得出的大气压值偏大

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：
（1）工人师傅做的有用功；
（2）动滑轮的机械效率．

14．小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”．实验操作如下
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：

（1）通过观察比较木块被推动的距离就可以反映小球动能的大小，该实验用到的物理学研究问题的方法是转换法．（写出一个就可以）
（2）为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用甲、乙两个图来分析．
（3）分析乙、丙两图，得到的实验结论是速度相同时，物体质量越大，动能越大．

15．假如河水的密度变为1.8×10³kg/m³，下列现象能发生的是（　　）

	A．	轮船从河中驶入海中将沉下去一些		B．	潜水员可下潜的更深
	C．	提起同体积的河水变得轻松		D．	实心铁球在河水中将漂浮

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