阅读短文.回答问题．如图所示.目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统．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．该型号路灯的部分技术参数如表.其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率.额定功率是指风速达到额定风速时风力发电机的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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阅读短文，回答问题．
如图所示，目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统．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．
该型号路灯的部分技术参数如表，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，额定功率是指风速达到额定风速时风力发电机的输出功率．

风力发电	额定风速	4m/s
	额定功率	320W
	启动风速	2m/s
太阳能发电	平均输出功率	100W
	电池板面积	0.8m²
	光电转换效率	10%
路灯	额定电压	24V
	额定功率	50W
	效率	90%

（1）下列过程中，主要把电能转化为化学能的是D
A．太阳能发电 B．风力发电
C．路灯发光 D．蓄电池充电
（2）路灯正常工作时的电流为2.1A，10min内消耗的电能为3×10⁴J．
（3）中午，太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J，则此时太阳能电池板输出电能的实际功率约为120W．
（4）无风的晴天，光照5h，太阳能电池板产生的电能只提供路灯照明，可使路灯正常工作12h．
（5）已知风力发电机的输出功率P与风速v的3次方成正比．在平均风速为6m/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．此时，风力发电机的平均输出功率约为1080W．如果风力发电机一个晚上工作时间为8h，在这段时间内，通过风力发电使蓄电池储存的电能为8.24kW•h．

分析（1）逐项分析各过程中能量转化，从而得出答案；
（2）由表格知路灯的额定电压和额定功率，由P=UI计算路灯正常工作时的电流，由W=Pt计算10min内消耗的电能；
（3）太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J，光电转换效率10%，由此计算太阳能电池板输出电能的实际功率；
（4）由表中数据，先计算光照5h太阳能电池板产生的电能，再由P=$\frac{W}{t}$计算可使路灯正常工作时间；
（5）由风力发电机的输出功率P与风速v的3次方成正比和表中数据计算平均输出功率；
风力发电机让路灯正常工作外还给蓄电池充电，即W_电=W_路灯+W_蓄电池，由此计算．

解答解：
（1）A．太阳能发电是太阳能转化为电能；
B．风力发电是风能转化为电能；
C．路灯发光是电能转为光能；
D．蓄电池充电是电能转化化学能．故选D；
（2）由表格知路灯的额定电压24V，额定功率50W，
由P=UI可得路灯正常工作时的电流，I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{50W}{24V}$≈2.1；
10min内消耗的电能：W=P_额t=50W×10×60s=3×10⁴J；
（3）太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J，电池板面积0.8m²，光电转换效率10%，
所以太阳能电池板输出电能的实际功率：P_输出=1500J/s•m²×0.8m²×10%=120W；
（4）由题知：W_输出=W_路灯，
由P=$\frac{W}{t}$有：P_输出t=P_额t_路灯，
路程正常工作时间：t_路灯=$\frac{{P}_{输出}}{{P}_{额}}$×t=$\frac{120W}{50W}$×5h=12h；
（5）因为风力发电机的输出功率P与风速v的3次方成正比，即有：$\frac{{P}_{1}}{（{v}_{1}）^{3}}$=$\frac{{P}_{2}}{（{v}_{2}）^{3}}$，
由表中数据知，风速4m/s时功率为320W，
所以：$\frac{320W}{（{4m/s）}^{3}}$=$\frac{{P}_{平均}}{（{6m/s）}^{2}}$
解得风力发电机的平均输出功率：P_平均=1080W；
由题知，风力发电机让路灯正常工作外还给蓄电池充电，即W_发电机=W_路灯+W_蓄电池，
所以风力发电使蓄电池储存的电能：
W_蓄电池=W_发电机-W_路灯=P_平均t′-P_额t′=1.08kW×8h-0.05kW×8h=8.24kW•h．
故答案为：（1）D；（2）2.1；3×10⁴；（3）120；（4）12；（5）1080；8.24．

点评本题通过风力发电机和太阳能发电考查了功和功率计算公式的应用，熟练运用公式、能从表中获取有用信息是解题的关键．

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