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(8分)如圖是一種配有風力發電機和太陽能電池板的新型路燈,路燈的額定功率為0.12kW,光電池接收太陽光輻射的功率為1kW,吹向風力發電機葉片上的風功率與風速之間的關系如下表所示,風能轉化為電能的效率為4%,光電池將光能轉化為電能的效率為η光.

風速(m/s)

2

4

6

8

10

12

16

風功率(W)

15

125

420

1000

2000

3375

8000

(1)無風的晴天,光照6h,太陽能電池板產生的電能可使路燈正常工作10h,則路燈消耗的電能是多少kW?h?光電池將光能轉化為電能的功率η光為多大?

(2)在有風的晴天,經3h的光照和風吹,路燈可正常工作7h,則當時的風速為多大?

 

(1)無風的晴天,光照6h,太陽能電池板產生的電能可使路燈正常工作10h,則路燈消耗的電能是1.2kW?h;光電池將光能轉化為電能的功率為20%;(2)在有風的晴天,經3h的光照和風吹,路燈可正常工作7h,則當時的風速為10m/s.

【解析】

試題分析:(1)路燈工作t1=10h消耗的電能:W電1=P燈t1=0.12kW×10h=1.2kW?h;光照t2=6h,光電池接收的太陽能:W光1=P光×t2=1kW×6h=6kW?h;光電池將光能轉化為電能的效率:

η電= ×100%=20%;

(2)路燈工作t3=7h消耗的電能:W電2=P燈t3=0.12kW×7h=0.84kW?h;光照t4=3h,光電池接收的太陽能:W光2=P光×t4=1kW×3h=3kW?h;根據公式η電=可知光電池產生的電能:

W電2= W光2η電=3kW?h× 20%==0.6kW?h;

風力發電機產生的電能:W風電=W電2﹣W光電=0.84kW?h﹣0.6kW?h=0.24kW?h;

根據公式η光=,可知

消耗的風能:W風=6kW?h;

風的功率為:,根據風功率與風速之間的關系可知此時的風速為10m/s.

答:(1)無風的晴天,光照6h,太陽能電池板產生的電能可使路燈正常工作10h,則路燈消耗的電能是1.2kW?h;光電池將光能轉化為電能的功率為20%;

(2)在有風的晴天,經3h的光照和風吹,路燈可正常工作7h,則當時的風速為10m/s.

考點: 能源與可持續發展

 

練習冊系列答案
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④拋出去的實心球還會在空中運動一段時間,是因為實心球受到慣性力的作用.

以上四種說法中正確的是( )

A.只有①② B.只有①③ C.只有②③ D.只有①④

 

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(1)請在圖1中畫出入射光線AO經平面鏡反射后的反射光線OB;

(2)圖2中杠桿在水平位置平衡,請畫出杠桿B點受到拉力的力臂l;

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(2分)對于圖所示滾擺運動的現象,下列解釋中不正確的是( )

A. 動能與勢能可以相互轉化

B. 下降時重力勢能減小、動能增大

C. 上升的最大高度逐次降低,說明能量不守恒

D. 有部分機械能轉化為內能,但總能量不變

 

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