Question

14．閱讀短文，回答問題
風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)同時安裝了風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電，有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，并將電能儲存至蓄電池中，供路燈照明使用蓄電池充滿電后不再充電，使用時放電至余留20%停止電能輸出，可使蓄電池使用壽命更為長久．
如表為某型號風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)的部分技術(shù)參數(shù)，其中光電轉(zhuǎn)化效率是指太陽能電池扳將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率，蓄電池容量是指蓄電池放電電流與放電總時間的乘積，最大輸出功率是指風(fēng)速達到最大限制風(fēng)速時風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率．

風(fēng)力發(fā)電機		太陽能電池板		蓄電池
最小啟動風(fēng)速	1.0m/s	電池板的面積	0.5m2	蓄電池容量	150mA•h
最小充電風(fēng)速	2.0m/s	光電轉(zhuǎn)化效率	16%	額定電壓	12V
最大限制風(fēng)速	12.0m/s
最大輸出功率	400W

（1）能源的種類繁多，人們從不同角度對能源進行分類太陽能和風(fēng)能都屬于B．
A．二次能源   B．可再生能源    C．常規(guī)能源    D．非清潔能源
（2）風(fēng)力發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理發(fā)電的利用風(fēng)力發(fā)電時，是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能
（3）當(dāng)太陽光照射到電池板表面處每平方米的功率為1000W時，太陽能電池板的輸出功率為80W
（4）已知風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率P與風(fēng)速v的三次方成正比，若風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為50W，此時風(fēng)速為6m/s．
（5）充滿電的蓄電池以額定電壓對外供電，輸出功率為100W時．為使蓄電池的使用壽命更為長久，持續(xù)供電的時間不能超過14.4h
（6）某城市一道路的路燈采用該型號風(fēng)光互補路燈照明，已知路燈的規(guī)格為“12V70W”，路燈共1000盞，每天正常工作10h，則一天消耗的電能為700kW•h如果用燒煤發(fā)出的電對該道路的路燈供電，已知煤電轉(zhuǎn)換關(guān)系為β=380g/kW•h），則一個月需要燒煤7.98t（一個月以30天計）．

Answer 1

分析 （1）像水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期內(nèi)不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源；
（2）發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，判斷其能量轉(zhuǎn)化，要看清該過程中的初始能量和最終形成的能量，進而判斷出能量的轉(zhuǎn)化過程；
（3）求出太陽能電池板吸收的太陽能，根據(jù)轉(zhuǎn)換效率求出電池板的輸出功率；
（4）根據(jù)發(fā)電機的輸出功率P與風(fēng)速v的三次方成正比求出風(fēng)速；
（5）知輸出功率和額定電壓，可求正常輸出電流，又知道蓄電池的容量，使用時放電至余留20%停止電能輸出，求出放電量，根據(jù)電流定義式可求出放電時間；
（6）知道路燈的額定電壓和額定功率，可求總功率，再利用W=Pt求消耗的電能；一個月按30天計算，求出一個月用電，再根據(jù)煤電轉(zhuǎn)換關(guān)系求需要煤的質(zhì)量．

解答 解：
（1）太陽能、風(fēng)能屬于可再生能源，故選B；
（2）風(fēng)力發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理發(fā)電的，利用風(fēng)力發(fā)電時，是將機械能（風(fēng)能）轉(zhuǎn)化為電能；
（3）電池板吸收的太陽能的功率P=1000W/m²×0.5m²=500W，
太陽能電池板的輸出功率P′=16%×500W=80W；
（4）根據(jù)題意可知，$\frac{{P}_{大}}{{{v}_{大}}^{3}}$=$\frac{P}{{v}^{3}}$，
所以風(fēng)速v=$\root{3}{\frac{P×{{v}_{大}}^{3}}{{P}_{大}}}$=$\root{3}{\frac{50W×（12m/s）^{3}}{400W}}$=6m/s；
（5）因為P=UI，
所以I=$\frac{P}{U}$=$\frac{100W}{12V}$，
使用時放電至余留20%停止電能輸出，放電量Q=150Ah×（1-20%）=120Ah，
所以I=$\frac{Q}{t}$，
所以放電時間：
t=$\frac{Q}{I}$=$\frac{120Ah}{\frac{100W}{12V}}$=14.4h；
（6）路燈總功率：P=70W×1000=70kW，
因為P=$\frac{W}{t}$，
所以一天消耗的電能：W=Pt=70kW×10h=700kW•h；
一個月用電：W_總=700kW•h×30=21000kW•h，
已知煤電轉(zhuǎn)換關(guān)系為β=380g/（kW•h），
所以需要煤的質(zhì)量：m=W_總×β=380g/（kW•h）×21000kW•h=7980000g=7.98t．
故答案為：
（1）B；
（2）電磁感應(yīng)； 風(fēng)；電；
（3）80；
（4）6；
（5）14.4；
 （6）700；7.98．

點評 本題為電學(xué)、熱學(xué)綜合題，綜合考查了學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力，要求靈活運用所學(xué)知識，有一定難度．