Question

5．某技工學(xué)校學(xué)生，研制出一輛太陽能汽車．這輛“自動(dòng)檔”太陽能汽車，上面裝有有效面積為6m²太陽能電池板，它正對(duì)太陽時(shí)電池能夠產(chǎn)生100V的電壓，并能輸出8.4A的電流．
（1）該車的太陽能電池板，將光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能發(fā)電具有清潔無污染的優(yōu)點(diǎn)；
（2）該太陽能電池板一分鐘可提供多少焦耳的電能？
（3）該車的質(zhì)量350kg．當(dāng)車上載有1500N的人和物品時(shí)，車輪與地面的總接觸面積為2.0×10^-2m²，求汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)為（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）目前人類利用太陽能主要有兩種方式：將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；太陽能屬于可再生能源，具有清潔無污染、環(huán)保、節(jié)能、取之不盡，用之不竭等特點(diǎn)；
（2）利用W=UIt求出太陽能電池板一分鐘可提供的電能；
（3）知道壓力（車和人、物品的總重力）和受力面積，利用壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$可直接計(jì)算汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）太陽能發(fā)電站發(fā)電時(shí)，將光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能發(fā)電具有清潔無污染（或環(huán)保；節(jié)能；取之不盡，用之不竭）等優(yōu)點(diǎn)；
（2）太陽能電池板一分鐘可提供的電能為：W=UIt=100V×8.4A×60s=5.04×10⁴J；
（3）汽車的自重：G_車=mg=350kg×10N/kg=3500N，
汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{{G}_{車}+{G}_{物}}{S}$=$\frac{3500N+1500N}{2.2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2.5×10⁵Pa．
故答案為：（1）電；清潔無污染；（2）太陽能電池板一分鐘可提供的電能為5.04×10⁴J；（3）汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.5×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題以太陽能的利用為素材考查了太陽能應(yīng)用的本質(zhì)、電功率的計(jì)算、壓強(qiáng)的計(jì)算等問題，滲透了節(jié)能理念，是一道好題．