Question

目前，許多城市的十字路口都安裝了太陽能紅綠燈．白天太陽能電池板給紅綠燈供電，同時多余的電能又給蓄電池充電．在陰雨天和晚上蓄電池又給紅綠燈供電，使紅綠燈能連續工作．其主要參數見下表：

光電轉換效率η	有效受光面積S	燈泡額定電壓U
40%	0.5m2	24V

（1）請你說出安裝此太陽能紅綠燈的好處．（寫出兩點即可）
（2）若每天有效受光時間為6h，每平方米的面積上太陽輻射的功率為10³W，求這種太陽能電池板每天獲得的電能．
（3）若太陽能紅綠燈由紅、黃、綠三燈組成．每天獲得的電能可使它連續正常工作40h，求：太陽能紅綠燈正常工作時的功率．

Answer 1

分析：（1）從安裝、安全以及節約能源方面分析；
（2）根據W=Pt以及W_有=W_總×η進行計算；
（3）根據P=

W

t

進行計算．

解答：解：
（1）太陽能紅綠燈安裝簡單、安全，并且節約能源；
（2）太陽能電池板每天獲得的能量W_總=Pt=1kW×6h×0.5m²=3kW?h=1.08×10⁷J，
根據效率公式得：W_有=W_總×η=1.08×10⁷J×40%=4.32×10⁶J=1.2kW?h；
（3）P=

W

t

=

1.2kW?h

40h

=0.03kW=30W．
答：（1）太陽能紅綠燈安裝簡單、安全，并且節約能源；
（2）這種太陽能電池板每天獲得的電能為1.2kW?h；
（3）太陽能紅綠燈正常工作時的功率為30W．

點評：本題考查學生對太陽能電池的了解以及電功和電功率計算公式的應用熟練程度．