Question

11．一種太陽能公路照明燈，太陽能電池板的面積是0.5m²，假設(shè)每小時(shí)、每平方米太陽能電池板接受的太陽輻射能為N，N=4×10⁶J/（h•m²）．太陽光照8h產(chǎn)生的電能恰好可供“220V  40W“的燈泡正常工作10h．試求：
（1）太陽能電池板工作8h吸收的太陽能是多少？
（2）照明燈正常工作10h消耗的電能是多少？
（3）太陽能公路照明燈利用太陽能的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目提供的條件，可以求出每天（8h）太陽能電池板吸收的太陽能，這是總能量；
（2）知道電子節(jié)能燈的銘牌，可以知道電子節(jié)能燈正常工作時(shí)的電功率，又知道工作時(shí)間，利用P=$\frac{W}{t}$求消耗的電能，即轉(zhuǎn)化的有用能量；
（3）再利用效率公式求太陽能照明燈利用太陽能的效率．

解答 解：（1）每天（8h）太陽能電池板吸收的太陽能：
W_總=N•S•t=4×10⁶J/（h•m²）×0.5m²×8h=1.6×10⁷J，
（2）∵照明燈正常工作，
∴P=P_額=40W，
正常工作10h消耗的電能：
W_有用=Pt=40W×10×3600s=1.44×10⁶J，
（3）太陽能照明燈利用太陽能的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.44×1{0}^{6}J}{1.6×1{0}^{7}J}$×100%=9%．
答：（1）太陽能電池板工作8h吸收的太陽能是1.6×10⁷J；
（2）照明燈正常工作10h消耗的電能是1.44×10⁶J；
（3）太陽能公路照明燈利用太陽能的效率是9%．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生消耗電能的計(jì)算、效率的計(jì)算，利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題（新開發(fā)的太陽能照明燈能量轉(zhuǎn)化問題），加強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能意識．