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解答题
太阳能是21世纪重点发展的能源之一.太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车.有一辆太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8m2,太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0=1kW.在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压为U=120V,并对车上的电动机提供I=10A的电流,试问:
(1)
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?
(2)
如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为150N,则汽车的行驶速度是多大?
(3)
说说这种新型汽车的优点.
太阳能电池的面板接收到太阳能的功率为P太=P0s=1×103×8W=8000W
转化为太阳能汽车的电功率为P电=UI=120V×10A=1200W
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为η1=×100%=×100%=15%
设汽车的转化效率为η2,则汽车的机械功率为P机=P电η2=1200W×75%=900W
当汽车匀速行驶时有P机===Fv
故v===6m/s
优点之一:无污染,优点之二:能量取之不尽用之不竭
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