Question

閱讀下列材料，按要求回答問(wèn)題．
太陽(yáng)能被稱為21世紀(jì)新能源．太陽(yáng)能汽車是利用太陽(yáng)能電池將接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的一種新型汽車．如圖所示是一輛太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)車．車上的太陽(yáng)能電池板的有效面積S=8m²．在晴朗的天氣里，太陽(yáng)光垂直照射到電池板每平方米面積上的輻射功率P=1kW，電池板產(chǎn)生的電壓U=120V，對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供I=10A的電流，請(qǐng)解答：
（1）太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是

15%

；
（2）若此輛車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，汽車在水平路面上勻速行駛時(shí)．牽引力為120N，則汽車行駛的速度為

7.5m/s

，所受合力為

0

N．

Answer 1

分析：（1）已知每平方米面積上能接收到太陽(yáng)能的功率（總功率），還知道太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電壓和供電動(dòng)機(jī)正常工作的電流，可求電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的功率（有用功率），根據(jù)效率公式求太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率．
（2）已知電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，可求電動(dòng)機(jī)的輸出功率；又知道牽引力的大小，利用P=Fv求汽車的行駛速度；汽車勻速行駛時(shí)受到的力為平衡力，其合力為0．

解答：解：（1）太陽(yáng)能電池的面板接收到的太陽(yáng)能的功率：
P_太=P₀S=1×10³W×8=8000W，
轉(zhuǎn)化為太陽(yáng)能汽車的電功率：
P_電=UI=120V×10A=1200W，
太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率：
η₁=

P電

P太

×100%=

1200W

8000W

×100%=15%；
（2）汽車的機(jī)械功率：
P_機(jī)=P_電×η′=1200W×75%=900W
汽車勻速行駛的速度：
v=

P

F

=

900W

120N

=7.5m/s．
因汽車勻速行駛時(shí)，受到的力為平衡力，所以合力為0．
故答案為：（1）15%；（2）7.5m/s；0．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了學(xué)生對(duì)功率的計(jì)算、電功率的計(jì)算、太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化等知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，體現(xiàn)了物理與高科技相結(jié)合的思想．