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    目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池；在风、光都具备时可以同时发电．某种型号的风光互补路灯技术参数如下：

    风力发电
    额定功率    		风力发电
    额定风速    		风力发电机启动风速路灯额定电压路灯额定功 率太阳能电池板平均输出功率
    260W8m/s3m/s24V60W100W
    （1）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能．
    （2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s．m2）（1s辐射在每1m2上的光能为800J），若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多大？
    （3）在平均风速为8m/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，如果风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少KW．h？
    （4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比．我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少KW．h？

    【答案】分析：（1）已知路灯的额定功率和额定电压，利用I=计算正常工作的电流；已知额定功率和工作时间，利用W=Pt得到每天消耗的电能；
    （2）已知太阳光照射到地面时的辐射功率和电池板的面积，可以得到太阳能电池板接收到的总功率；电池板的输出功率与总功率之比就是转换效率；
    （3）已知风力发电的额定功率和发电时间，可以得到获得的电能，减去路灯消耗的电能就是蓄电池储存的电能；
    （4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比，可以得到风速为5m/s时的输出功率；已知发电机的输出功率和工作时间，利用W=Pt得到年发电量．
    解答：解：
    （1）路灯正常工作的电流为I===2.5A；
    路灯每晚消耗的电能为W=PL t=60W×10×3600s=2.16×106J；
    （2）太阳能电池板接收到的总功率P总=800W/m2×1.25 m2=1000W
    太阳能电池板平均输出功率P出=100W
    所以光电转换效率为η===10%
    （3）蓄电池储存的电能W=P额t风-P灯t灯=0.26kW×8h-0.06kW×8h=1.6kW?h；
    （4）根据题意有=
    当风速为5m/s时风力发电机输出功率P=
    所以最小年发电量约为W=Pt′=t=×4000h=406.25 kW?h．
    答：
    （1）路灯正常工作时的电流为2.5A；每晚消耗的电能为2.16×106J；
    （2）太阳能电池光电转换效率为10%；
    （3）在这段时间内蓄电池储存电能为1.6kW?h；
    （4）这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量为406.25kW?h．
    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．
    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2012?日照）目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池；在风、光都具备时可以同时发电．某种型号的风光互补路灯技术参数如下：

    风力发电
    额定功率    		 风力发电
    额定风速    		 风力发电机启动风速 路灯额定电压 路灯额定功 率 太阳能电池板平均输出功率
    260W 8m/s 3m/s 24V 60W 100W
    （1）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能．
    （2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s．m2）（1s辐射在每1m2上的光能为800J），若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多大？
    （3）在平均风速为8m/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，如果风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少KW．h？
    （4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比．我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少KW．h？

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统．它的结构如图甲所示，乙图是它内部电路的示意图．

    它具备了风能和太阳能产品的双重优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池；在风、光都具备时可以同时发电．某种型号的风光互补路灯技术参数如下：
    风力发电
    额定功率    		 风力发电
    额定风速    		 风力发电机启动风速 路灯
    额定电压    		 路灯
    额定功率    		 太阳能电池板
    平均输出功率
    260W 8m/s 3m/s 24V 60W 100W
    （1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类，太阳能和风能都属于
    B
    B

    A．二次能源    B．可再生能源     C．常规能源      D．非清洁能源
    （2）风力发电机是根据
    电磁感应
    电磁感应
    原理发电的，利用风力发电时，是将
    机械
    机械
    能转化为电能．
    （3）路灯下地基修得很宽大，目的是
    减少对地面的压强
    减少对地面的压强

    （4）甲、乙图中有一个共同的元件被虚线框遮住，它是
    蓄电池
    蓄电池
    ．
    （5）假设路灯每晚工作10h，路灯正常工作时每晚消耗的电能为多少KW?h？
    （6）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s．m2）（1s辐射在每1m2上的光能为800J），若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多大？

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图20所示 ，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池；在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如下：

    风力发电

    额定功率

    风力发电

    额定风速

    风力发电机启动风速

    路灯额定电压

    路灯额定功 率

    太阳能电池板平均输出功率

    260W

    8m/s

    3m/s

    24V

    60W

    100W

    （1）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。

    （2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/(s.m2)(1s辐射在每1 m2上的光能为800J)，若太阳能电池板的面积为1.25 m2，太阳能电池光电转换效率为多大？

    （3）在平均风速为8m/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，如果风力发电机一晚上工作时间为8 h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少KW.h？

    （4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000 h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少KW.h？

     

     


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    科目：初中物理 来源：2012-2013学年江苏省南通市通州区三余中学九年级（下）第一次月考物理试卷（解析版） 题型：解答题

    目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池；在风、光都具备时可以同时发电．某种型号的风光互补路灯技术参数如下：

    风力发电
    额定功率    		风力发电
    额定风速    		风力发电机启动风速路灯额定电压路灯额定功 率太阳能电池板平均输出功率
    260W8m/s3m/s24V60W100W
    （1）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能．
    （2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s．m2）（1s辐射在每1m2上的光能为800J），若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多大？
    （3）在平均风速为8m/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，如果风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少KW．h？
    （4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比．我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少KW．h？

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