Question

【题目】阅读短文，回答问题． 如图所示，目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统．风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用．
该型号路灯的部分技术参数如表，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，额定功率是指风速达到额定风速时风力发电机的输出功率．

风力发电	额定风速	4m/s
	额定功率	320W
	启动风速	2m/s
太阳能发电	平均输出功率	100W
	电池板面积	0.8m2
	光电转换效率	10%
路灯	额定电压	24V
	额定功率	50W
	效率	90%

（1）下列过程中，主要把电能转化为化学能的是
A.太阳能发电
B.风力发电
C.路灯发光
D.蓄电池充电
（2）路灯正常工作时的电流为A，10min内消耗的电能为J．
（3）中午，太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J，则此时太阳能电池板输出电能的实际功率约为W．
（4）无风的晴天，光照5h，太阳能电池板产生的电能只提供路灯照明，可使路灯正常工作h．
（5）已知风力发电机的输出功率P与风速v的3次方成正比．在平均风速为6m/s的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电．此时，风力发电机的平均输出功率约为W．如果风力发电机一个晚上工作时间为8h，在这段时间内，通过风力发电使蓄电池储存的电能为kWh．

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）2.1；3×104
（3）120
（4）12
（5）1080；8.24
【解析】解：（1）A．太阳能发电是太阳能转化为电能； B．风力发电是风能转化为电能；
C．路灯发光是电能转为光能；
D．蓄电池充电是电能转化化学能．故选D；（2）由表格知路灯的额定电压24V，额定功率50W，
由P=UI可得路灯正常工作时的电流，I= = ≈2.1；
10min内消耗的电能：W=P额t=50W×10×60s=3×104J；（3）太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J，电池板面积0.8m2 ， 光电转换效率10%，
所以太阳能电池板输出电能的实际功率：P输出=1500J/sm2×0.8m2×10%=120W；（4）由题知：W输出=W路灯 ，
由P= 有：P输出t=P额t路灯 ，
路程正常工作时间：t路灯= ×t= ×5h=12h；（5）因为风力发电机的输出功率P与风速v的3次方成正比，即有： = ，
由表中数据知，风速4m/s时功率为320W，
所以： =
解得风力发电机的平均输出功率：P平均=1080W；
由题知，风力发电机让路灯正常工作外还给蓄电池充电，即W发电机=W路灯+W蓄电池 ，
所以风力发电使蓄电池储存的电能：
W蓄电池=W发电机﹣W路灯=P平均t′﹣P额t′=1.08kW×8h﹣0.05kW×8h=8.24kWh．
故答案为：（1）D；（2）2.1；3×104；（3）120；（4）12；（5）1080；8.24．
（1）逐项分析各过程中能量转化，从而得出答案；（2）由表格知路灯的额定电压和额定功率，由P=UI计算路灯正常工作时的电流，由W=Pt计算10min内消耗的电能；（3）太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J，光电转换效率10%，由此计算太阳能电池板输出电能的实际功率；（4）由表中数据，先计算光照5h太阳能电池板产生的电能，再由P= 计算可使路灯正常工作时间；（5）由风力发电机的输出功率P与风速v的3次方成正比和表中数据计算平均输出功率；
风力发电机让路灯正常工作外还给蓄电池充电，即W电=W路灯+W蓄电池 ， 由此计算．