Question

4．太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，用于代替传统公用电力照明的路灯，白天太阳能电池对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明．太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为P₀=1.0×10³W/m²．某一太阳能路灯供电系统对一盏LED灯供电，太阳能电池的光电转换效率为15%左右，电池板面积1m²，采用两组12V蓄电池（总容量300Ah），LED路灯规格为“40W，24V”，蓄电池放电预留20%容量．下列说法正确的是（　　）

• A． 蓄电池的放电电流约为0.6A
• B． 一盏LED灯每天消耗的电能约为0.96kWh
• C． 该太阳能电池板把光能转换为电能的功率约为40W
• D． 把蓄电池完全充满电，太阳照射电池板的时间不少于38.4h

Answer 1

分析 根据电功率的表达式求出放电电流；根据电功的表达式求出灯消耗的能量；根据功率的表达式求出光能转换为电能的功率．

解答 解：A、蓄电池的放电电流为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{40}{24}$=1.67A，故A错误；
B、一盏LED灯的功率为40W，每天平均使用按10小时算，每天消耗的电能约为：W=Pt=40W×10h=400W•h=0.40kWh，故B错误；
C、太阳能电池板把光能转化为电能的功率P=P₀S×15%=1.0×10³×1×15%=150W，故C错误；
D、把蓄电池完全充满电，假设太阳能电池板全部用于对蓄电池充电，需能量为：E=（1-0.2）qU=0.8×300×24Wh=5760Wh，
而太阳能电池的即使一直垂直照射，功率为150W，故用时约：t=$\frac{5760}{150}$=38.4h，故D正确，
故选：D

点评 该题考查电能与斜率的运算，解答的重点是学生对能量转化及效率的理解，并明确理解蓄电池总容量的意义．