Question

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风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久．
表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．

风力发电机		太阳能电池板		蓄电池
最小启动风速	1.0m/s	电池板的面积	0.5m2	蓄电池容量	150Ah
最小充电风速	2.0m/s	光电转化效率	16%	额定电压	12V
最大限制风速	12.0m/s	80W		14.4h
最大输出功率	400W

（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

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

原理发电的利用风力发电时，是将风能转化为

电

能；
（3）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为

80

W；
（4）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为

6

m/s；
（5）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时．为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过

14.4

h．

Answer 1

分析：（1）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．
（2）发电机是根据电磁感应原理制成的，判断其能量转化，要看清该过程中的初始能量和最终形成的能量，进而判断出能量的转化过程．
（3）求出太阳能电池板吸收的太阳能，根据转换效率求出电池板的输出功率；
（4）根据发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比求出风速．
（5）知输出功率和额定电压，可求正常输出电流，又知道蓄电池的容量，使用时放电至余留20%停止电能输出，求出放电量，根据电流定义式可求出放电时间．

解答：解：
（1）太阳能、风能属于可再生能源，故选B；
（2）风力发电机是根据电磁感应原理发电的，利用风力发电时，是将机械能（风能）转化为电能；
（3）电池板吸收的太阳能的功率P=1000W/m²×0.5m²=500W，
太阳能电池板的输出功率P′=16%×500W=80W；
（4）根据题意可知，

P大

v 3 大

=

P

v3

，
所以风速v=

3	P× v 3 大 P大

=

3	50W×(12m/s)3 400W

=6m/s；
（5）∵P=UI，
∴I=

P

U

=

100W

12V

，
使用时放电至余留20%停止电能输出，放电量Q=150Ah×（1-20%）=120Ah，
∵I=

Q

t

，
∴放电时间：
t=

Q

I

=

120Ah

100W 12V

=14.4h．
故答案为：（1）B；（2）电磁感应； 电；（3）80；（4）6；（5）14.4．

点评：本题为电学、热学综合题，综合考查了学生对所学知识的应用能力，要求灵活运用所学知识，属于难题！