Question

【題目】太陽能飛機
2015年3月，全球最大的太陽能飛機“陽光動力2號”（如圖所示）開始首次環球飛行，途徑我國重慶和南京兩個城市，此行的重要目的是傳播新能源概念．“陽光動力”2號太陽能飛機翼展達到72米，比波音747﹣8型的翼展還要寬3.5米；機長22.4米，接近一個籃球場的長度；機高6.37米，相當于三層樓；而重量僅有2.3噸，跟一輛寶馬760Li的重量相差無幾．
跟它巨大的尺寸相比，“陽光動力”2號的飛行性能數據可能會讓你有種回到萊特兄弟時代的感覺．它的起飛速度只有35千米/小時，比博爾特奔跑的速度還要慢．巡航速度90千米/小時，最大速度不過140千米/小時，絕對是遵紀守法好司機的駕駛記錄水平．
然而，“陽光動力”2號又是一架集合了當今材料、電子、結構、人機工程學最頂尖技術于一體的大號玩具．它的機翼、機身和水平尾翼上共貼敷了17248片135微米厚的單晶硅薄膜太陽能電池，雖然23%的光電效率并不是世界上最高的，卻是平衡了能效、強度和重量后的最優選擇．
這些電池可以產生最大70千瓦的功率，這些電力可以輸出給四臺單臺功率13.5千瓦的電動機，帶動四扇4米直徑的雙葉螺旋槳，給飛機提供動力．整個推進系統的電力﹣動力轉換效率高達94%．陽光充足時多余的電力還會向四個發動機吊艙中的鋰聚合物電池組充電．這四組電池總重633千克，能量密度達到了260瓦時/千克，目前市面上電動汽車的電池能量密度水平還徘徊在200瓦時/千克．這些電池可以讓“陽光動力”2號熬過漫長的黑夜，迎來新一天的陽光．
由于要用盡可能少的能源飛更遠的距離，整架飛機的空氣動力學布局采取了有著超高升阻比的滑翔機外形．細長的機翼給結構和材料提出了嚴苛的要求．最終，機翼里布置了140根碳纖維肋條，外表的蒙皮則采用了一種全新開發的樹脂薄膜材料，厚度僅有17微米．除了機翼肋骨，機身的大部分骨架和硬質外殼也都采用了碳纖維材料，某些碳纖維板材每平方米的重量僅有25克，是普通打印紙的三分之一．
請解答下列問題
（1）該飛機白天飛行時，利用高效太陽能電池版將電磁能（太陽能）轉化為能；夜間飛行時，利用其超輕薄離子電池儲備的能轉化為電能，首次實現晝夜飛行而不耗費一滴燃油．
（2）該機從重慶飛往南京的航程約為1260km，用時17.5h．則它的飛行速度為km/h；
（3）為降低飛行時的能量消耗，該機選用新型輕質材料，取面積為1m2 ， 厚度為1mm的新型材料，測得其質量為250g，則該材料的密度為 ．

Answer 1

【答案】
（1）電；化學
（2）72
（3）0.25×103kg/m3
【解析】解：（1）電池板白天將太陽能轉化為電能，直接利用；夜間飛行時，利用其超輕薄離子電池儲備的化學能轉化為電能；（2）飛行速度v= = =72km/h，（3）材料的體積V=Sh=1m2×0.001m=1×10﹣3m3 ， m=250g=0.25kg，該材料的密度ρ= = =0.25×103kg/m3 ． 所以答案是：（1）電；化學；（2）72；（3）0.25×103kg/m3 ．
【考點精析】通過靈活運用密度的計算和太陽能的轉化，掌握密度公式：ρ = m/v；太陽內部發生的核反應是聚變反應即可以解答此題．