Question

【題目】太陽能汽車就是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉化為電能，再利用電動機來驅動汽車的一種新型汽車．我國研制的一輛太陽能實驗車，電池板的有效面積是S＝8 m2，太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率為P＝1 kW.在晴朗的天氣，電池對著太陽時產生的電壓為U＝120 V，并對車上的電動機提供I＝10 A 的電流，試問：

(1)該太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率是多少？

(2)如果這輛汽車的電動機將電能最終轉化為機械能的效率為75%，當汽車在水平路面上以6 m/s的速度行駛時，它受到的牽引力是多大？

Answer 1

【答案】(1)15%.(2)150 N.

【解析】

（1）已知每平方米面積上能接收到太陽能的功率，還知道太陽能電池產生的電壓和供電動機正常工作的電流，可求電動機工作時的功率，根據效率公式求太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率；
（2）根據效率的公式求出了電動機工作時的功率，已知電能轉化為機械能的效率，可求電動機的輸出功率；又知道速度，利用P=Fv求汽車的牽引力。

（1）太陽能電池的面板接收到的太陽能的功率為：P太=PS=1×103W/m2×8m2 =8000W，

轉化為太陽能汽車的電功率為P電=UI=120V×10A=1200W，

太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率：；

（2）汽車的機械功率為P機=P電×η2=1200W×75%=900W，當汽車勻速行駛時，，。