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    15．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4m/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？

    分析 （1）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4m/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=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{总}}$=$\frac{100W}{1000W}$×100%=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$\frac{{P}_{额}}{P}$=$\frac{{{v}_{额}}^{2}}{{v}^{2}}$
    当风速为4m/s时风力发电机输出功率P=$\frac{{P}_{额}{v}^{2}}{{{v}_{额}}^{2}}$所以最小年发电量约为W=Pt′=$\frac{{P}_{额}{v}^{2}}{{{v}_{额}}^{2}}$t=$\frac{0.26KW×（4m/s）^{2}}{（8m/s）^{2}}$×4000h=260kW•h．
    答：
    （1）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260kW•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
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    6．实验室里的量筒通常做得细而高，而不是做成矮而粗的形状，这主要是因为（　　）
    A．为了美观好看
    B．为了提高稳度
    C．使相应刻度线间隔增大，以提高实验精度
    D．便于操作、使用方便

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    3．物理活动小组同学为了测量物体运动的平均速度，拍摄了钢球从O点下落过程的频闪照片，相机每隔0.1s曝光一次，由照片可知：
    （1）钢球的运动是变速（选填“匀速”或“变速”）直线运动，原因是时间相同，通过的路程不同．
    （2）钢球由B到C所用时间为0.1s，若钢球实际运动距离是照片上对应距离的10倍，则BC间实际距离为11cm，由测量平均速度的实际原理v=$\frac{s}{t}$，得钢球在BC段的平均速度为1.1m/s．
    （3）若钢球在OA段的平均速度为0.9m/s，AC段的平均速度3.8m/s，则钢球在OC段的平均速度为2.83m/s．（小数点后保留两位）

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    10．中国科技馆探索与发现A厅中有一个演示流体阻力与物体形状关系的实验展台，如图甲所示，其示意简图如图乙所示．图乙是两个材质、光滑程度、最大截面和质量都相同但形状不同的物体A、B置于水槽中的情形，使用相同的钩码是为了保持对A、B两个物体的拉力相同．同时释放钩码，两物体会随之向左运动，通过比较A、B两物体的运动速度，可以比较水对两个形状不同的物体阻力的大小．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    20．建造设计师设计出了一种能漂浮在水中的城市，漂浮城市装有动力装置，可以移动，该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低．漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108W，请回答下列问题：

    （1）假如某班级有40位中学生（每生质量约50kg）从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力约增加多少？
    （2）若三角形建筑空洞的面积为2.0×104 m2，某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入，1S流入空洞的空气质量是1.92×106kg，该地的空气密度是 1.2kg/m3，求飓风的风速．
    （3）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量．漂浮城市受到的水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，漂浮城市运动速度v与时间t的关系如图乙所示．漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为多少？

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图，电源电压恒定不变，闭合开关，电压表的示数为U；将另一电阻R接入ab间，再闭合开关，电压表示数变为0.4U，则接入R后（　　）
    A．R和R0两端电压之比为2﹕3B．通过R0的电流变小
    C．R0两端的电压变小D．R0消耗的功率减小：$\frac{0.84{U}^{2}}{{R}_{0}}$

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    4．利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值．
    （1）实验的原理是P=$\frac{F}{S}$；
    （2）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是排尽筒内空气，密封注射器，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔；
    （3）如图所示，水平向左缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为19N；
    （4）用刻度尺测出注射器带刻度部分长度为5cm，这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积；
    （5）则大气压的值为9.5×104Pa；
    （6）提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议：采用小活塞涂上凡士林或其他润滑油等．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

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    A．用水流类比电流来建立电流的概念
    B．探究导体电阻大小与横截面积的关系时需保持材料和长度不变
    C．用图象描述电流与电压的关系
    D．根据小磁针的偏转情况判定电流周围是否存在磁场

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