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太阳能是21世纪重点发展的能源之一.太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转...

manfen5.com 满分网太阳能是21世纪重点发展的能源之一.太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车.如图所示的是一辆太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8m2,太阳光照射到电池板每1m2面积上辐射功率为P=1KW,在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压为U=120V,并对车上的电动机提供I=10A的电流,试问:
(1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为150N,则汽车的行驶速度是多大?
(1)已知每平方米面积上能接收到太阳能的功率(总功率),还知道太阳能电池产生的电压和供电动机正常工作的电流,可求电动机工作时的功率(有用功率),根据效率公式求太阳能电池将太阳能转化为电能的效率. (2)(1)求出了电动机工作时的功率,已知电能转化为机械能的效率,可求电动机的输出功率;又知道牵引力的大小,利用P===Fv求汽车的行驶速度. 【解析】 (1)太阳能电池的面板接收到的太阳能的功率为 P太=PS=1×103W×8=8000W 转化为太阳能汽车的电功率为 P电=UI=120V×10A=1200W 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率: η1=×100%=×100%=15%; (2)设汽车的转化效率为η2,则汽车的机械功率为 P机=P电×η2=1200W×75%=900W 当汽车匀速行驶时, P机===Fv, . 答:(1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%; (2)汽车的行驶速度是6m/s.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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