Question

今年的五一黃金周期間，上海小明一家到杭州游玩，他們乘坐豪華游艇欣賞西湖的秀麗風光導游小姐用甜潤的聲音向游客介紹：本游艇是當?shù)匾患颐駹I科技公司與上海交通大學合作研制的，游艇以太陽能為動力，不僅節(jié)約能源而且無污染，它的關鍵技術部件是光電轉換板，此板接受太陽光的面積是8米²，當板正對太陽光時能夠產(chǎn)生120伏的電壓，游艇上的自動裝置使光電轉換板始終與陽光垂直，現(xiàn)在我們游艇上的光電轉換板正向電動機提供10安的強大電流．聽完介紹，小明饒有興趣地問了導游一些問題，導游告訴他：電動機線圈的直流電阻是4歐，現(xiàn)在太陽光垂直照射到單位面積上的輻射功率為1.0×10³瓦/米²．
根據(jù)以上信息，求：
（1）太陽光照到光電轉換板上時，把______能轉化為______能．
（2）該光電轉換板的效率．
（3）電動機把電能轉化為機械能的效率．

Answer 1

（1）太陽光照到光電轉換板上時，把太陽能轉化為電能．
（2）光電轉換板接收太陽能的功率：
P_總=1×10³W/m²×8m²=8×10³W，
輸出功率：
P_電=UI=120V×10A=1200W，
該光電轉換板的效率：
η₁=

P電

P總

=

1200W

8000W

=15%；
（3）電動機發(fā)熱功率：
P_熱=I²R=（10A）²×4Ω=400W，
電動機把電能轉化為機械能的功率：
P_機=P_電-P_熱=1200W-400W=800W，
電動機把電能轉化為機械能的效率：
η₂=

P機

P電

=

800W

1200W

≈66.7%．
答：（1）太陽光照到光電轉換板上時，把太陽能轉化為電能；
（2）該光電轉換板的效率為15%；
（3）電動機把電能轉化為機械能的效率為66.7%．