Question

使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一。有一款太阳能汽车，太阳光照射到该车电池板上的总功率为8×10³W时，电池产生的电压是120V，该电压对车上电动机提供的电流是10A。问：
（1）此时电动机每分钟消耗的电能是多少焦耳?
（2）若电动机线圈的电阻为4Ω，则电流通过线圈每分钟产生的热量是多少焦耳？
（3）该款太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率多大?（机械摩擦忽略不计）
（4）使用太阳能有许多优点，但也有不足之处。请你写出使用太阳能的优点和不足之处各一点。

Answer 1

解：
（1）电动机每分钟消耗的电能： W_电＝UIt=120V×10A×60s=7.2×10⁴J；
（2）电流通过线圈每分钟产生的热量： Q=I²Rt=（10A）²×4Ω×60s=2.4×10⁴J；
（3）太阳能汽车每分钟转化为电动机的机械能：
W_机械= W_电-Q=7.2×10⁴J-2.4×10⁴J=4.8×10⁴J，每分钟内太阳能电池板每分钟获得的能量：W=8×10³W×60s=4.8×10⁵J，∴η===10％。
（4）
优点：清洁无污染；太阳能取之不尽，用之不竭；不受地域限制等。
缺点：能量密度小；装置占用面积大；成本高；效率低；获取能量受四季、昼夜、阴晴条件限制等。
（合理即可， 任选一点即可）