Question

太阳能是21世纪重点开发的新能源之一，北海市平均日照时间长，是应用太阳能的理想城市之一．某型号太阳能汽车，车上太阳能电池板的有效面积S=6m²，太阳光照射到电池板每平方米上辐射功率P₀=0.9kw，设太阳能汽车电池板电压为U=100V，对车上电动机提供的电流I=8A，若太阳能汽车正对太阳匀速行驶5分钟，求：
（1）这段时间内辐射到车上太阳能电池板的太阳能为多少J？
（2）如果在行驶过程中这辆车受到的阻力为80N，速度为8m/s，求这辆车的电动机将电能转化为机械能的效率．
（3）太阳能有什么优点？（说出两点即可）．

Answer 1

解：（1）W=SP₀t=6m²×900W/m²×5×60s=1.62×10⁶J；
答：5分钟内辐射到车上太阳能电池板的太阳能为1.62×10⁶J；
（2）因车匀速行驶：所以F=f=80N，
机械功W_有=FS=Fvt=80N×8m/s×5×60s=1.92×10⁵J，
电动机总功W_总=UIt=100V×8A×5×60s=2.4×10⁵J，
机械效率η=×100%=×100%=80%；
答：电动机将电能转化为机械能的效率为80%；
（3）无污染，来源广泛，取之不尽（能说出合理的两点即可）．
分析：解决此题需要掌握：
（1）题目已知电池板每平方米上辐射功率、电池板的有效面积和工作时间，利用功的计算公式W=Pt可以求解太阳能；
（2）根据机械效率公式η=×100%，机车前进的机械功即为有用功，电动机做的功为总功，代入计算即可；
（3）太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源，它取之不尽用之不竭，是一种新型的能源，越来越被广泛利用．
点评：对于此类结合现代科技考查物理知识的题目，是现在中考的热点，解决此类问题时要紧扣物理考点，认真分析作答．