Question

【題目】閱讀短文，回答問題． 如圖所示，目前很多城市已經使用了風光互補路燈系統．風光互補路燈系統同時安裝了風力發電機和太陽能電池板，有風時通過風力發電機發電，有陽光時通過太陽能電池板發電，并將電能儲存至蓄電池中，供路燈照明使用．
該型號路燈的部分技術參數如表，其中光電轉化效率是指太陽能電池板將光能轉化為電能的效率，額定功率是指風速達到額定風速時風力發電機的輸出功率．

風力發電	額定風速	4m/s
	額定功率	320W
	啟動風速	2m/s
太陽能發電	平均輸出功率	100W
	電池板面積	0.8m2
	光電轉換效率	10%
路燈	額定電壓	24V
	額定功率	50W
	效率	90%

（1）下列過程中，主要把電能轉化為化學能的是
A.太陽能發電
B.風力發電
C.路燈發光
D.蓄電池充電
（2）路燈正常工作時的電流為A，10min內消耗的電能為J．
（3）中午，太陽每秒鐘照射到電池板每平方米面積上的光能約為1500J，則此時太陽能電池板輸出電能的實際功率約為W．
（4）無風的晴天，光照5h，太陽能電池板產生的電能只提供路燈照明，可使路燈正常工作h．
（5）已知風力發電機的輸出功率P與風速v的3次方成正比．在平均風速為6m/s的晚上，風力發電機除了保障路燈正常工作外，同時還給蓄電池充電．此時，風力發電機的平均輸出功率約為W．如果風力發電機一個晚上工作時間為8h，在這段時間內，通過風力發電使蓄電池儲存的電能為kWh．

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）2.1；3×104
（3）120
（4）12
（5）1080；8.24
【解析】解：（1）A．太陽能發電是太陽能轉化為電能； B．風力發電是風能轉化為電能；
C．路燈發光是電能轉為光能；
D．蓄電池充電是電能轉化化學能．故選D；（2）由表格知路燈的額定電壓24V，額定功率50W，
由P=UI可得路燈正常工作時的電流，I= = ≈2.1；
10min內消耗的電能：W=P額t=50W×10×60s=3×104J；（3）太陽每秒鐘照射到電池板每平方米面積上的光能約為1500J，電池板面積0.8m2 ， 光電轉換效率10%，
所以太陽能電池板輸出電能的實際功率：P輸出=1500J/sm2×0.8m2×10%=120W；（4）由題知：W輸出=W路燈 ，
由P= 有：P輸出t=P額t路燈 ，
路程正常工作時間：t路燈= ×t= ×5h=12h；（5）因為風力發電機的輸出功率P與風速v的3次方成正比，即有： = ，
由表中數據知，風速4m/s時功率為320W，
所以： =
解得風力發電機的平均輸出功率：P平均=1080W；
由題知，風力發電機讓路燈正常工作外還給蓄電池充電，即W發電機=W路燈+W蓄電池 ，
所以風力發電使蓄電池儲存的電能：
W蓄電池=W發電機﹣W路燈=P平均t′﹣P額t′=1.08kW×8h﹣0.05kW×8h=8.24kWh．
故答案為：（1）D；（2）2.1；3×104；（3）120；（4）12；（5）1080；8.24．
（1）逐項分析各過程中能量轉化，從而得出答案；（2）由表格知路燈的額定電壓和額定功率，由P=UI計算路燈正常工作時的電流，由W=Pt計算10min內消耗的電能；（3）太陽每秒鐘照射到電池板每平方米面積上的光能約為1500J，光電轉換效率10%，由此計算太陽能電池板輸出電能的實際功率；（4）由表中數據，先計算光照5h太陽能電池板產生的電能，再由P= 計算可使路燈正常工作時間；（5）由風力發電機的輸出功率P與風速v的3次方成正比和表中數據計算平均輸出功率；
風力發電機讓路燈正常工作外還給蓄電池充電，即W電=W路燈+W蓄電池 ， 由此計算．