Question

【题目】太阳能路灯系统是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池（胶体电池）储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传统公用电力照明的路灯．白天，太阳能路灯的电池板经过太阳光的照射，吸收太阳能并转换成电能，向蓄电池组充电．晚上，蓄电池组提供电力给LED灯光源供电，实现照明功能．太阳能路灯系统以太阳能光电转换提供电能，取之不尽，用之不竭．具有无需铺设线缆、无需外部供电、不产生电费；光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高；安装维护简便，不需要架线或“开膛破肚”挖地施工，也没有停电、限电顾虑．安全性能高，绝无触电、火灾等意外事故．节能环保无污染、无噪音、无辐射等优点．可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所．
作为光源的LED灯具有耗电量小，发光效率高，使用寿命长，工作温度低等特点．同亮度下，LED灯耗电是白炽灯的十分之一，荧光灯的三分之一，而寿命却是白炽灯的50倍，是荧光灯的20倍．是继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后第四代照明产品．
（1）太阳能路灯系统的能量转化过程涉及到的能量形式有：①太阳能；②电能；③化学能；④光能．白天，太阳能路灯系统中的能量转化过程是 ． （请按能量转化的顺序填序号）
（2）目前推广使用LED光源最主要的目的是 ．
（3）某公园中安装的太阳能路灯系统，其太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m2 ， 平均1h内得到的太阳辐射能约为4×105J，太阳光照射一天（以8h计算），恰好可供一只“12V 9W”的LED灯正常工作10h．该太阳能照明灯利用太阳能的效率约为%．

Answer 1

【答案】
（1）①②③
（2）节能
（3）10.125
【解析】（1）白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化为电池的化学能储存在大容量蓄电池内；晚上，路灯开始工作．即蓄电池给路灯供电，此时将电池的化学能转化为电能，而后再转化为路灯的光能；所以白天太阳能路灯系统中的能量转化过程顺序是①②③；
（2）由于LED灯具有耗电量小，发光效率高，使用寿命长，工作温度低等特点，同亮度下，LED灯耗电是白炽灯的十分之一，荧光灯的三分之一，而寿命却是白炽灯的50倍，是荧光灯的20倍．使用LED光源最主要的目的是节能；
（3）每天（8h）太阳能电池板吸收的太阳能：W总=4×105J/h×8h=3.2×106J，
电子节能灯正常工作则P=P额=9W，工作10h消耗的电能：
W有用=Pt=9W×10×3600s=3.24×105J，
太阳能照明灯利用太阳能的效率：η= ×100%= ×100%=10.125% .
故答案为：（1）①②③；（2）节能；（3）10.125 .
（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能，转化为电池的化学能储存在大容量蓄电池内，路灯开始工作将电池的化学能转化为电能，再转化为路灯的光能；
（2）LED灯具有耗电量小，发光效率高，使用寿命长，工作温度低等特点，可以节约能源；
（3）利用W＝Pt求出每天太阳能电池板吸收的太阳能，再求出节能灯正常工作10h消耗的电能，节能灯消耗的电能与太阳能电池板吸收的太阳能的比值即为该太阳能照明灯利用太阳能的效率 .