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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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黑夜中看不见开关位置,为此小明设计了如图所的电路.当单刀双掷开关S合向b时,照明灯亮、指示灯灭,避免指示灯费电;S合向a时,照明灯灭、指示灯亮,显示开关位置(S只能摆这两种状态).他利用一个“10V 1W”的小灯泡和一段1.0×104Ω/m的电阻丝安装指示灯.
(1)为使指示灯正常发光,请在图示方框内完成指示灯和电阻丝的连接电路.
(2)按上述设计,电阻丝需截用多长一段?
(3)若照明灯一天(24小时)使用6小时,则整个电路一天总共耗电多少度?

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小明同学的玩具电动车上,有一微型直流电动机,从消耗电能方面看,其内部可等效为如图所示电路.当电动机不转时,相当于开关S置于“1”;当电动机正常工作时,相当于开关S置于“2”.电阻R1为线圈电阻,它的功率为发热功率;电动机对外做功的功率可用电阻R2的功率代替.
(1)当给它加O.3V电压时,电动机不转,电路中的电流为0.3A,求电阻R1的阻值.
(2)当给它加3V电压时,电动机转动,电路中的电流为0.4A,求电动机的发热功率及对外做功的功率.
(3)当给它加3V电压而电动机被卡住(电机不转)时,求发热功率.
(4)比较(2)、(3)两个发热功率,你认为电动机正常工作时若被卡住,对电动机会产生什么危害?

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(1)根据题意,通过计算判断后,在方框中画出两次电路连接的示意图.(不需写出分析、计算过程)
(2)求电阻R1与R2的阻值.
(3)求所加电压U的值.
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为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾,降低居民的用电费用,我市部分地区使用了分时电(能)表,电费价目表如下:
原电表计费方法分时电表计费方法
时间范围全天高峰期低谷期
8:00~21:0021:00~次日8:00
单价(元/度)0.520.550.30
小明家每天要用电水壶将质量为4kg、初温为20℃的水烧开,已知气压为1标准大气压,水的比热容为4.2×103J/.求:
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(2)使用分时电表后,小明把烧水时间安排在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,一个月(以30天计)比原来节省多少元电费?
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给塑料加热要使其受热均匀,为此工厂里用热水浸泡加热,若所用热水质量为15kg,温度为98℃,由于热量散失,每分钟热水温度会降低1℃.为维持水恒温,用电热丝给热水加热使其始终保持98℃,已知电源电压210V,那么电热丝要选择多大的电阻?
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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