Question

太陽能是21世紀(jì)重點(diǎn)開發(fā)的能源之一，太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的一種新型汽車．如圖所示是一輛太陽能實(shí)驗(yàn)車，車上太陽能電池接收太陽能的面板的有效面積為S=6m²，當(dāng)太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率為P₀=1kW時(shí)，太陽能電池產(chǎn)生的電壓為U=120V，并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供I=10A的電流．則這輛汽車上的太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是

20%

；如果這輛汽車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，當(dāng)汽車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力是

150

N．

Answer 1

分析：知道太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率，可求太陽能電池的吸收太陽能的功率（總功率），知道太陽能電池產(chǎn)生的電壓和對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供的電流可求轉(zhuǎn)化為電能的有用功率，利用效率公式求太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率；
知道電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，可求電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的有用功率，再利用P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求牽引力大小，進(jìn)而根據(jù)二力平衡的條件求阻力大小．

解答：解：太陽能電池的吸收太陽能的總功率：
P_總=P₀×6=1kW×6=6kW，
太陽能轉(zhuǎn)化為電能的有用功率：
P_有用=UI=120V×10A=1200W=1.2kW，
太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率：
η=

P有用

P總

=

1.2kW

6kW

=20%；
∵這輛汽車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，
∴轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率：
P′=P有用×75%=1.2kW×75%=0.9kW，
∵P′=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴牽引力：
F=

P′

v

=

900W

6m/s

=150N，
∵汽車勻速行駛，
∴f=F=150N．
故答案為：20%；150．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)功率公式、效率公式、二力平衡條件的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多，要求靈活選用公式求解．