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    精英家教网图甲为一种太阳能路灯，图乙为该路灯筒化的工作电路图．S1为光控开关，白天与触点d接触，太阳能电池板给蓄电池充电，晚上与触点c接触，给路灯供电．S2为时控开关，晚上12点前与触点a接触，L1正常发光，12点后与触点b接触，L2正常发光． L1为“20V，40W”的节能灯，L2为“20V，20W”的节能灯，两盏灯平均每天各工作5小时．
    （1）路灯L1正常工作时的工作电流为多大？
    （2）两盏路灯正常工作一天，共消耗多少度电？
    （3）已知该太阳能电池板每小时平均收集太阳能3.6×106J，若太阳光照射20小时能使两盏路灯正常6工作天，求太阳能电池板光电转化效率为多少？
    分析：（1）根据电功率的公式P=UI变形后可求电流；
    （2）根据电能的计算公式W=Pt可求电能；
    （3）求出电池板接收到的太阳能多少和对外提供的电能多少，可求光电转化效率
    解答：解：（1）根据路灯L1的符号“20V，40W”，由P=UI得：
    I=
    P
    U
    =
    40W
    20V
    =2A；
    （2）∵P=
    W
    t
    ，P1=40W=0.04kW；P2=20W=0.02kW；
    ∴路灯正常工作一天消耗的电能：
    W1=P1t=0.04kW×5h=0.2kW?h，
    W2=P2t=0.02kW×5h=0.1kW?h，
    W=W1+W2=0.2kW?h+0.1kW?h=0.3kW?h；
    （3）∵若太阳光照射20小时收集的太阳能为：
    W太=3.6×106J×20=7.2×107J，
    两盏路灯正常工作6天消耗的电能为：
    W总=nW=6×0.3kW?h=1.8kW?h=6.48×106J，
    则太阳能电池板的光电转化效率为：
    η=
    W电
    W太
    ×100%=
    6.48×106J
    7.2×106J
    ×100%=9%．
    答：（1）路灯L1正常工作时的工作电流为2A；
    （2）两盏路灯正常工作一天，共消耗0.3度电；
    （3）太阳能电池板光电转化效率为9%．
    点评：灵活运用电能和电功率的计算公式及变形公式，明确太阳能电池工作的能量转化过程，是解答此题的关键．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    阅读短文，回答问题：
    太阳能路灯图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成．它的结构示意图如图乙工作时能量流程图如图丙．

    LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2-4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光．实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如下表：
    电压/V 1 1.5 2.0 2.3 2.5 2.8 3.0 3.3 3.5 3.6 3.7
    电流/mA 0 0 0 5 10 60 160 380 690 900 1250
    （1）太阳能电池板将太阳能转化为
    电
    电
    能．
    （2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管
    串
    串
    （串联/并联）才能安全使用．
    （3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与
    b
    b
    （a/b）触点接触．
    （4）请在图中作出电流与电压的关系图象．

    （5）这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时，LED的电功率增加了
    3.215
    3.215
    W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    精英家教网能源是人类社会进行发展的重要物质基础，太阳能处处可以利用，是一种理想的能源．
    （1）你认为利用太阳能有哪些好处？（至少写出两条）
    （2）太阳能路灯已成为我市许多城镇、乡村一道靓丽的风景线（如图甲所求）．太阳能路灯的太阳能电池板直接把太阳能转化成电能，并可用蓄电池储存起来．若某小区路灯利用与太阳组电池板相连的蓄电池作是源，蓄电池电压为12V，容量为24A?h（表示安?时），路灯规格为“12V 24W”，则充足电的蓄电池可供电灯正常工作多少时间？
    （3）如图乙已走进千家万户的太阳能热水器是采用太阳能转化为热能的方式利用太阳能的．下表提供的是装满水的某种型号的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息．
    太阳照射时间/h 太阳能转化为热的效率 水升高的温度/℃ 热水器容积/L
    8 80 60 100
    请根据信息计算：[C水=4.2×103J/（kg?℃）]
    ①太阳能热水器照射8h，水吸收的热量是多少？
    ②热水器平均1h所吸收的太阳能是多少？

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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    阅读下面短文，并回答问题．
                                      太阳能路灯
    图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成．它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙．
    精英家教网
    LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光．实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如表：
    电压/V 1 1.5 2.0 2.3 2.5 2.8 3.0 3.3 3.5 3.6 3.7
    电流/mA 0 0 0 5 10 60 160 380 690 900 1250
    （1）太阳能电池板将太阳能转化为
     
    能．
    （2）为使额定电压为2.3V的LED发光二极管正常工作，应将
     
    个LED发光二极管串联才能安全使用．
    （3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与
     
    （a/b）触点接触．
    （4）请在图中作出电流与电压的关系图象．
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    （5）这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时，LED的电功率增加了
     
    W．

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    科目：初中物理 来源：2011年江苏省盐城市中考物理统考试卷（解析版） 题型：解答题

    阅读短文，回答问题：
    太阳能路灯图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成．它的结构示意图如图乙工作时能量流程图如图丙．

    LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2-4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光．实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如下表：
    电压/V11.52.02.32.52.83.03.33.53.63.7
    电流/mA510601603806909001250
    （1）太阳能电池板将太阳能转化为______能．
    （2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管______（串联/并联）才能安全使用．
    （3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与______（a/b）触点接触．
    （4）请在图中作出电流与电压的关系图象．

    （5）这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时，LED的电功率增加了______W．

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