Question

太陽能是今后重點(diǎn)發(fā)展的能源之一，太陽能汽車是利用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機(jī)來驅(qū)動汽車的一種新型汽車．車上太陽能電池接受太陽能的面積是10平方米，太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率是1500瓦，在晴朗的天氣，電池對著太陽時(shí)產(chǎn)生的電壓為200伏，并對車上的電動機(jī)提供了12安的電流，則該太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是________，如果這輛汽車的電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是75%，則當(dāng)汽車在水平路面上以10米/秒的速度勻速行駛時(shí)，受到的牽引力是________ 牛．

Answer 1

16%    180
分析：由題意可知太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率，則可求太陽能電池的吸收太陽能的功率，由太陽能電池產(chǎn)生的電壓和對車上的電動機(jī)提供的電流可求轉(zhuǎn)化為電能的有用功率，利用效率公式求太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率；
已知電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，可求電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的有用功率，再利用P==求牽引力大小．
解答：解：太陽能電池的吸收太陽能的總功率：
P_總=P×10=1500W×10=15kW，
太陽能轉(zhuǎn)化為電能的有用功率：
P_有用=UI=200V×12A=2000W=2.4kW；
則太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率：η=×100%=×100%=16%；
因汽車的電動機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，
則轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率：
P′=P_有用×75%=2.4kW×75%=1.8kW；
由P′===Fv可得：
F====180N；
故答案為：16%；180．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對功率公式、效率公式、二力平衡條件的掌握和運(yùn)用，知識點(diǎn)較多，要求學(xué)生能靈活選用公式求解．