Question

7．如圖所示為舟山市一種太陽能路燈的電路圖，光控開關(guān)S₁白天與觸點(diǎn)a接觸，太陽能電池板為蓄電池充電，晚上與觸點(diǎn)b接觸，給路燈供電；光控開關(guān)S₂晚上12點(diǎn)前與觸點(diǎn)c接觸，主燈發(fā)光，12點(diǎn)后與觸點(diǎn)d接觸，副燈發(fā)光．主燈為“24V 15W”的節(jié)能燈，副燈為“24V 10W”的節(jié)能燈，平均每天各工作6h．
（1）路燈下電線桿的影子的形成是由于光的直線傳播．
（2）路燈正常工作一天消耗的電能是多少千瓦時(shí)？合多少焦？
（3）已知太陽能電池板的面積為0.5m²，每平方米平均收集功率為1.5kw，若太陽能電池板光能有10%轉(zhuǎn)化為電能，則太陽光照射10h，能使路燈正常工作幾天？

Answer 1

分析 （1）光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的；
（2）已知主燈和副燈的功率以及工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求一天路燈消耗的電能；
（3）已知太陽能電池板的面積和每平方米平均收集功率，以及太陽光照射時(shí)間，可求收集的太陽能，若太陽能電池板光能有10%轉(zhuǎn)化為電能，還知道路燈正常工作一天消耗的電能，即可求出太陽光照射10h路燈能正常工作的時(shí)間．

解答 解：（1）路燈下電線桿的影子的形成是由于光的直線傳播造成的；
（2）主燈一天消耗的電能：W₁=P₁t=0.015kW×6h=0.09kW•h，
副燈一天消耗的電能：W₂=P₂t=0.01kW×6h=0.06kW•h，
路燈正常工作一天消耗的電能：W=W₁+W₂=0.09kW•h+0.06kW•h=0.15kW•h=0.15×10⁶J=1.5×10⁵J；
答：路燈正常工作一天消耗的電能是0.15kW•h，合1.5×10⁵J；
（3）一天收集的太陽能：W_光=P′t₁=1.5kW/m²×0.5m²×10h=7.5kW•h，
若太陽能電池板光能有10%轉(zhuǎn)化為電能，
W_電=W_光×10%=7.5kW•h×10%=0.755kW•h，
路燈能工作的時(shí)間：t=$\frac{{W}_{光}}{W}$=$\frac{0.75kW•h}{0.15kW•h}$=5（天）．
答：太陽光照射10h，能使路燈正常工作5天．

點(diǎn)評 本題考查消耗電能的計(jì)算和太陽能的利用以及能量的利用效率，關(guān)鍵是電功公式的靈活運(yùn)用，本題還告訴我們在日后的生活中要廣泛使用太陽能，即節(jié)能又環(huán)保．