Question

（2012?蓟县模拟）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一．太阳能动力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的一种新型机动车．
有一种太阳能实验车（研制过程的样品），它上面的太阳能接收板的S=8m²太阳晴朗且接收板对着太阳时，每平方米面积上能接收到太阳的功率为P₀=1KW，太阳能电池产生的电压为U=120V，可供电动机正常工作的电流为I=10A．求：
（1）在电动机正常工作时，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多大？
（2）如果电动机正常工作时．将电能转化为机械能的效率是75%，且该车沿水平路面匀速直线行驶时所获得的牵引力是150N，则该车匀速行驶时的速度是多大？
（3）如果该车本身的质量是90Kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为车子重力的

1

10

，那么，该车沿水平路面匀速行驶时能装载多少货物？（g=10N/Kg）
（4）通过以上介绍及有关计算，你对该车的有关技术参数及性能已经有了大致的了解．如果你是评审专家之一，你认为该实验车能否批量生产投放市场？至少说出两点理由．

Answer 1

分析：（1）已知每平方米面积上能接收到太阳的功率，还知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，两功率相比较就可．
（2）已求出电动机工作时的功率，已知电能转化为机械能的效率，还知牵引力，可求速度．
（3）匀速行驶时，根据二力平衡的条件可知，牵引力等于阻力，已知沿水平路面行驶时受到的阻力为车子重力的

1

10

，车重加货重的

1

10

就是阻力．

解答：解：（1）电动机工作时的功率P₁=UI=120V×10A=1200W．
能接收到太阳的功率P₂=P₀S=1000×8W=8000W，
所以太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是η=

P1

P2

=

1200W

8000W

=15%．
答：太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%．
（2）P₁η₁=FV，
∴V=

P1η1

F

=

1200×0.75

150

m/s=6m/s
答：该车匀速行驶时的速度是6m/s．
（3）F=f=

G车+G货

10

∴G货=10F-G车=10×150-90×10N=600N=60Kg．
答：该车沿水平路面匀速行驶时能装载货60Kg．
（4）不能批量生产投放市场．1、速度慢  2、载货量小．

点评：本题考查速度的计算，电功率的计算，二力平衡条件的应用．此题关键是根据所给条件逐步解决．