據(jù)介紹,武漢開發(fā)生產(chǎn)的“新型節(jié)能路燈”,名為“全永磁懸浮風(fēng)光互補(bǔ)路燈”,是一種只需要曬曬太陽吹吹風(fēng)就能發(fā)電的“尖板眼”.它完全利用風(fēng)能和太陽能發(fā)電,無風(fēng)有太陽時(shí)通過太陽能電池發(fā)電,有風(fēng)無太陽光時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,二者皆備時(shí)同時(shí)發(fā)電,并可日夜蓄能.
全永磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件
起動(dòng)風(fēng)速(m/s)1.5-2.0太陽能板單晶硅
切入風(fēng)速(m/s)2.5轉(zhuǎn)換效率15%
額定風(fēng)速(m/s)10.0鉛酸蓄電池25V  18000mAh
額定輸出功率(W)300配套燈具25V  45W
武漢地區(qū)空氣密度為1.3kg/m3,一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成面積為1m2的圓面.下表給出了在不同風(fēng)速下此風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲得的能量.
平均風(fēng)速(m/s)24681012
1s內(nèi)獲得的能量(×102J)123456
(1)若某時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為10m/s,每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)單獨(dú)工作時(shí)的發(fā)電效率多大?
(2)已知太陽能電池正對太陽時(shí)剛好維持燈具單獨(dú)工作,而太陽光照射到面板時(shí)每平方米的輻射功率為1000W.求:接收太陽光能的面板面積為多少?
(3)若某夜平靜無風(fēng),充滿電的鉛酸蓄電池可供燈具工作多長時(shí)間?

【答案】分析:(1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)的風(fēng)速和額定風(fēng)速相等時(shí),輸出的功率和額定功率相等,根據(jù)W=Pt求出輸出的電能,又已知獲得的能量,利用效率公式求出發(fā)電效率;
(2)已知轉(zhuǎn)化效率,根據(jù)效率公式可求燈泡正常發(fā)光時(shí)太陽能面板獲得的輻射功率,根據(jù)太陽光照射到面板時(shí)每平方米的輻射功率即可求出接收太陽光能面板的面積;
(3)根據(jù)鉛酸蓄電池的銘牌可求儲(chǔ)存的能量,根據(jù)W=Pt求出充滿電的鉛酸蓄電池可供燈具工作的時(shí)間.
解答:解:(1)風(fēng)速為10m/s時(shí),每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為300W,發(fā)電機(jī)獲得的能量Q獲得=5×102J,
則每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)單獨(dú)工作時(shí)的發(fā)電效率:
η===60%;
(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率PL=45W,則
太陽能面板獲得的輻射功率P面板===300W,
接收太陽光能面板的面積S==0.3m2;
(3)充滿電的鉛酸蓄電池可提供的電能:
W=UIt=25V×18000×10-3Ah=450W?h,
燈具工作的時(shí)間:
t===10h.
答:(1)每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)單獨(dú)工作時(shí)的發(fā)電效率為60%;
(2)接收太陽光能的面板面積為0.3m2
(3)充滿電的鉛酸蓄電池可供燈具工作10h.
點(diǎn)評:本題考查風(fēng)力發(fā)電裝置和太陽能板發(fā)電時(shí)的輸出功率與發(fā)電功率的關(guān)系,會(huì)利用有關(guān)的功率公式解答實(shí)際問題;理解題中所給的信息和銘牌參數(shù)是關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

據(jù)介紹,武漢開發(fā)生產(chǎn)的“新型節(jié)能路燈”,名為“全永磁懸浮風(fēng)光互補(bǔ)路燈”,是一種只需要曬曬太陽吹吹風(fēng)就能發(fā)電的“尖板眼”.它完全利用風(fēng)能和太陽能發(fā)電,無風(fēng)有太陽時(shí)通過太陽能電池發(fā)電,有風(fēng)無太陽光時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,二者皆備時(shí)同時(shí)發(fā)電,并可日夜蓄能.
全永磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī) 太陽能電池組件
起動(dòng)風(fēng)速(m/s) 1.5-2.0 太陽能板 單晶硅
切入風(fēng)速(m/s) 2.5 轉(zhuǎn)換效率 15%
額定風(fēng)速(m/s) 10.0 鉛酸蓄電池 25V  18000mAh
額定輸出功率(W) 300 配套燈具 25V  45W
武漢地區(qū)空氣密度為1.3kg/m3,一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成面積為1m2的圓面.下表給出了在不同風(fēng)速下此風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲得的能量.
平均風(fēng)速(m/s) 2 4 6 8 10 12
1s內(nèi)獲得的能量(×102J) 1 2 3 4 5 6
(1)若某時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為10m/s,每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)單獨(dú)工作時(shí)的發(fā)電效率多大?
(2)已知太陽能電池正對太陽時(shí)剛好維持燈具單獨(dú)工作,而太陽光照射到面板時(shí)每平方米的輻射功率為1000W.求:接收太陽光能的面板面積為多少?
(3)若某夜平靜無風(fēng),充滿電的鉛酸蓄電池可供燈具工作多長時(shí)間?

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

據(jù)介紹,武漢開發(fā)生產(chǎn)的“新型節(jié)能路燈”,名為“全永磁懸浮風(fēng)光互補(bǔ)路燈”,是一種只需要曬曬太陽吹吹風(fēng)就能發(fā)電的“尖板眼”.它完全利用風(fēng)能和太陽能發(fā)電,無風(fēng)有太陽時(shí)通過太陽能電池發(fā)電,有風(fēng)無太陽光時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,二者皆備時(shí)同時(shí)發(fā)電,并可日夜蓄能.
全永磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件
起動(dòng)風(fēng)速(m/s)1.5-2.0太陽能板單晶硅
切入風(fēng)速(m/s)2.5轉(zhuǎn)換效率15%
額定風(fēng)速(m/s)10.0鉛酸蓄電池25V 18000mAh
額定輸出功率(W)300配套燈具25V 45W
武漢地區(qū)空氣密度為1.3kg/m3,一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成面積為1m2的圓面.下表給出了在不同風(fēng)速下此風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲得的能量.
平均風(fēng)速(m/s)24681012
1s內(nèi)獲得的能量(×102J)123456
(1)若某時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為10m/s,每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)單獨(dú)工作時(shí)的發(fā)電效率多大?
(2)已知太陽能電池正對太陽時(shí)剛好維持燈具單獨(dú)工作,而太陽光照射到面板時(shí)每平方米的輻射功率為1000W.求:接收太陽光能的面板面積為多少?
(3)若某夜平靜無風(fēng),充滿電的鉛酸蓄電池可供燈具工作多長時(shí)間?

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