Question

太阳能被称为21世纪能源．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的一种新型汽车．如图所示是一辆太阳能实验车．车上的太阳能电池板的有效面积S=8m²．在晴朗的天气里，太阳光垂直照射到电池板每平方米面积上的辐射功率P=1kW，电池板产生的电压U=120V，对车上的电动机提供I=10A的电流，请解答：
（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
（2）若此辆车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力为120N，则汽车行驶的速度多大？
（3）请说出使用太阳能的二点优势．

Answer 1

【答案】分析：（1）单位面积功率乘以面积是太阳能电池板的总功率，求出电功率，然后根据η=×100% 求出太阳能电池的效率．
（2）先算出汽车的功率，由P=FV求出汽车的速度．
（3）太阳能清洁无污染、廉价、取之不尽用之不竭．
解答：解：（1）照射到太阳能电池板的太阳能总功率P_太阳=PS=1kW/m²×8m²=8kW=8000W，太阳能电池对外的供电功率P_供=UI=120V×10A=1200W，
太阳能电池的效率η=×100%=×100%=×100%=15%．
（2）汽车发动机的机械功率P_机=P_供×75%=1200W×75%=900W，则汽车匀速行驶的速度V===7.5m/s．
（3）太阳能的优势：清洁无污染、取之不尽用之不竭．
答：（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是η=15%．
（2）汽车行驶的速度是V=7.5m/s．（3）太阳能的优势：清洁无污染、取之不尽用之不竭．
点评：本题考查了：太阳能电池板的转换效率、求汽车的速度、太阳能的优点等知识，是一道计算题，难度适中，是一道中档题．