Question

太陽能是今后重點發展的能源之一，太陽能汽車是利用太陽能電池將太陽能轉化為電能，再利用電動機來驅動汽車的一種新型汽車．車上太陽能電池接受太陽能的面積是10平方米，太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率是1500瓦，在晴朗的天氣，電池對著太陽時產生的電壓為200伏，并對車上的電動機提供了12安的電流，則該太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率是

16%

，如果這輛汽車的電動機將電能轉化為機械能的效率是75%，則當汽車在水平路面上以10米/秒的速度勻速行駛時，受到的牽引力是

180

 牛．

Answer 1

分析：由題意可知太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率，則可求太陽能電池的吸收太陽能的功率，由太陽能電池產生的電壓和對車上的電動機提供的電流可求轉化為電能的有用功率，利用效率公式求太陽能轉化為電能的效率；
已知電能轉化為機械能的效率，可求電能轉化為機械能的有用功率，再利用P=

W

t

=

Fs

t

求牽引力大小．

解答：解：解：太陽能電池的吸收太陽能的總功率：
P_總=P×10=1500W×10=15kW，
太陽能轉化為電能的有用功率：
P_有用=UI=200V×12A=2400W=2.4kW；
則太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率：η=

P有用

P總

×100%=

2.4kW

15kW

×100%=16%；
因汽車的電動機將電能最終轉化為機械能的效率為75%，
則轉化為機械能的功率：
P′=P_有用×75%=2.4kW×75%=1.8kW；
由P′=

W

t

=

Fs

t

=Fv可得：
F=

P′

v

=

1.8kW

10m/s

=

1800W

10m/s

=180N；
故答案為：16%；180．

點評：本題考查了學生對功率公式、效率公式、二力平衡條件的掌握和運用，知識點較多，要求學生能靈活選用公式求解．