900字范文,内容丰富有趣,生活中的好帮手!
900字范文 > 解答题太阳能是21世纪重点发展的能源之一 太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的

解答题太阳能是21世纪重点发展的能源之一 太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的

时间:2024-06-07 05:11:37

相关推荐

解答题太阳能是21世纪重点发展的能源之一 太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的

问题补充:

解答题太阳能是21世纪重点发展的能源之一,太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的新型交通工具.某太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的有效面积为8?m2,太阳光照射到电池板每平方面积上的辐射功率为P0=1?kW,在晴朗的日子,电池对着太阳时产生的电压U=120?V,并对车上的电动机提供I=10?A的电流.

(1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?

(2)如果这辆车的电动机将电能转化为机械能的效率为75%,则汽车的机械功率为多少?当它在水平路匀速行驶时,受到的牵引力是150?N,则其行驶速度是多少?

(3)如果汽车的机械能换用汽油提供,则汽车每小时要消耗多少kg的汽油?设汽油完全燃烧放出热量的50%转化为汽车的机械能,汽油的热值为q=4.6×107J/kg.

答案:

解:

(1)∵P0=1?kW=1000W,

∴太阳能电池的面板接收到的太阳能的总功率为:

P总=P0×8=1000W×8=8000W,

∵U=120V,I=10A,

∴转化为太阳能汽车的电功率为:

P电=UI=120V×10A=1200W,

则太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为:

η===15%.

答:太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%.

(2)∵这辆车的电动机将电能转化为机械能的效率η1=75%,

∴汽车的机械功率为:

P机=P电×η1=1200W×75%=900W,

又∵F=150N,

∴汽车的行驶速度为:

?v===6m/s.

答:汽车的机械功率为900W,汽车的行驶速度为6m/s.

(3)∵P机=900W,t=1h=3600s,

∴获得的机械能为:

W=P机t=900W×3600s=3.24×106J,

又∵汽油完全燃烧放出热量的50%转化为汽车的机械能,

∴Q放===6.48×106J,

而q=4.6×107J/kg,

∴汽油的质量为:

m==≈0.14kg.

答:汽车每小时要消耗0.14kg的汽油.解析分析:(1)已知每平方米面积上能接收到太阳能的功率,便可以计算出8?m2面积上能接收到太阳能的总功率,还知道太阳能电池产生的电压和供电动机正常工作的电流,可利用公式P=UI计算电动机工作时的有用功率,最后根据效率公式求太阳能电池将太阳能转化为电能的效率.(2)在(1)中求出了电动机工作时的有用功率,已知电能转化为机械能的效率,可求电动机的输出功率;又知道牵引力的大小,利用P=Fv的公式变形计算汽车的行驶速度.(3)已知汽车的机械功率和时间,可利用公式W=P机t计算获得的机械能,汽油完全燃烧放出热量的50%转化为汽车的机械能,再利用公式Q放=计算汽油完全燃烧放出的热量,已知汽油的热值,可利用公式m=计算汽油的质量.点评:此题主要考查学生对功率的计算、功的计算、太阳能的转化等知识点的理解和掌握,此题涉及到的知识点较多,属于难题,此题体现了物理与高科技相结合的思想.

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。