太阳能是21世纪重点开发的新能源之一,北海市平均日照时间长,是应用太阳能的理想城市之一.某型号太阳能汽车,车上太阳能电池板的有效面积S=6m
2,太阳光照射到电池板每平方米上辐射功率P
=0.9kw,设太阳能汽车电池板电压为U=100V,对车上电动机提供的电流I=8A,若太阳能汽车正对太阳匀速行驶5分钟,求:
(1)这段时间内辐射到车上太阳能电池板的太阳能为多少J?
(2)如果在行驶过程中这辆车受到的阻力为80N,速度为8m/s,求这辆车的电动机将电能转化为机械能的效率.
(3)太阳能有什么优点?(说出两点即可).
答案:
分析:解决此题需要掌握:
(1)题目已知电池板每平方米上辐射功率、电池板的有效面积和工作时间,利用功的计算公式W=Pt可以求解太阳能;
(2)根据机械效率公式η=×100%,机车前进的机械功即为有用功,电动机做的功为总功,代入计算即可;
(3)太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源,它取之不尽用之不竭,是一种新型的能源,越来越被广泛利用.
解答:解:(1)W=SPt=6m2×900W/m2×5×60s=1.62×106J;
答:5分钟内辐射到车上太阳能电池板的太阳能为1.62×106J;
(2)因车匀速行驶:所以F=f=80N,
机械功W有=FS=Fvt=80N×8m/s×5×60s=1.92×105J,
电动机总功W总=UIt=100V×8A×5×60s=2.4×105J,
机械效率η=×100%=×100%=80%;
答:电动机将电能转化为机械能的效率为80%;
(3)无污染,来源广泛,取之不尽(能说出合理的两点即可).