Question

使用太陽能汽車是開發(fā)新能源的途徑之一。有一款太陽能汽車，太陽光照射到該車電池板上的總功率為8×10³W時，電池產(chǎn)生的電壓是120V，該電壓對車上電動機提供的電流是10A。問：
（1）此時電動機每分鐘消耗的電能是多少焦耳?
（2）若電動機線圈的電阻為4Ω，則電流通過線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？
（3）該款太陽能汽車將太陽能轉(zhuǎn)化為電動機機械能的效率多大?（機械摩擦忽略不計）
（4）使用太陽能有許多優(yōu)點，但也有不足之處。請你寫出使用太陽能的優(yōu)點和不足之處各一點。

Answer 1

解：
（1）電動機每分鐘消耗的電能： W_電＝UIt=120V×10A×60s=7.2×10⁴J；
（2）電流通過線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量： Q=I²Rt=（10A）²×4Ω×60s=2.4×10⁴J；
（3）太陽能汽車每分鐘轉(zhuǎn)化為電動機的機械能：
W_機械= W_電-Q=7.2×10⁴J-2.4×10⁴J=4.8×10⁴J，每分鐘內(nèi)太陽能電池板每分鐘獲得的能量：W=8×10³W×60s=4.8×10⁵J，∴η===10％。
（4）
優(yōu)點：清潔無污染；太陽能取之不盡，用之不竭；不受地域限制等。
缺點：能量密度小；裝置占用面積大；成本高；效率低；獲取能量受四季、晝夜、陰晴條件限制等。
（合理即可， 任選一點即可）