Question

為創(chuàng)建全國“環(huán)保節(jié)能模范城市”，新建的小區(qū)將普遍安裝太陽能路燈．如圖甲所示是某型號太陽能路燈，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，圖丙是該太陽能路燈的技術(shù)參數(shù)．

（1）太陽能路燈專用控制器實質(zhì)上是一個由光、聲音和時間控制的單刀多擲開關(guān)如圖乙中的S．晚上要讓電燈發(fā)光，控制器將控制開關(guān)S與

c

觸點接觸；鉛酸蓄電池在充電過度或放電過度的情況下均會縮短使用壽命，為了避免鉛酸蓄電池過充或過放，控制器將控制開關(guān)S與

b

觸點接觸即可．
（2）太陽能電板給蓄電池充電時把

太陽

能轉(zhuǎn)換為電能．
（3）鉛酸蓄電池最多能儲存多少千瓦時的電能？
（4）如果太陽光照射到地面時的輻射功率為1000J/（ s?m²）（每一秒鐘輻射在每1平方米上的光能為1000J），太陽能電池光電轉(zhuǎn)換率為8%，則太陽能電池板的面積為多大？

Answer 1

分析：（1）開關(guān)S與c點接觸時，電路閉合，鉛酸蓄電池工作，電燈發(fā)光；與b點接觸時，鉛蓄電池與太陽能電池板和電燈都斷開，鉛蓄電池即不能充電，又不能放電．
（2）太陽能電池板給蓄電池充電時將太陽能轉(zhuǎn)化為電能．
（3）已知燈泡的功率和連續(xù)工作時間，根據(jù)公式W=Pt可求最多儲存的電能．
（4）已知儲存的電能和太陽光照射到地面時的輻射功率以及太陽能電池光電轉(zhuǎn)換率可求太陽能電池板的面積．

解答：解：（1）晚上要讓電燈發(fā)光，開關(guān)S必須與c點接觸，電路閉合，鉛酸蓄電池放電工作．為保護鉛蓄電池，避免過充電或過放電，控制器將控制開關(guān)S與b觸點接觸．
（2）太陽能電池板給蓄電池的充電過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能．
（3）燈的功率P=10W=0.01Kw，鉛蓄電池工作時間t=10h×4=40h，鉛酸蓄電池最多能儲存電能W=Pt=0.01kw×40h=0.4kw?h．
（4）太陽能電池板t₁=1s產(chǎn)生的電能為：W=P′t₁=40W×1s=40J，太陽光照射到地面時的輻射功率為P₁=1000J/（ s?m²），
因為W=P₁t₁ηS，所以太陽能電池板的面積S=

w

P1t1η

=

40J

1000J/(s?m2)×1s×0，08

=0.5m²．
故答案為：（1）c；  b． （2）太陽能．（3）鉛酸蓄電池最多能儲存0.4kwh的電能．（4）太陽能電池板的面積為0.5m²．

點評：本題考查電路的連接和電能的計算以及太陽能的利用，我們不但要學會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，更要學會環(huán)保節(jié)能．