Question

（2012?薊縣模擬）太陽能是21世紀重點開發(fā)利用的能源之一．太陽能動力車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動的一種新型機動車．
有一種太陽能實驗車（研制過程的樣品），它上面的太陽能接收板的S=8m²太陽晴朗且接收板對著太陽時，每平方米面積上能接收到太陽的功率為P₀=1KW，太陽能電池產(chǎn)生的電壓為U=120V，可供電動機正常工作的電流為I=10A．求：
（1）在電動機正常工作時，太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多大？
（2）如果電動機正常工作時．將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是75%，且該車沿水平路面勻速直線行駛時所獲得的牽引力是150N，則該車勻速行駛時的速度是多大？
（3）如果該車本身的質(zhì)量是90Kg，沿水平路面行駛時受到的阻力為車子重力的

1

10

，那么，該車沿水平路面勻速行駛時能裝載多少貨物？（g=10N/Kg）
（4）通過以上介紹及有關(guān)計算，你對該車的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及性能已經(jīng)有了大致的了解．如果你是評審專家之一，你認為該實驗車能否批量生產(chǎn)投放市場？至少說出兩點理由．

Answer 1

分析：（1）已知每平方米面積上能接收到太陽的功率，還知太陽能電池產(chǎn)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，兩功率相比較就可．
（2）已求出電動機工作時的功率，已知電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率，還知牽引力，可求速度．
（3）勻速行駛時，根據(jù)二力平衡的條件可知，牽引力等于阻力，已知沿水平路面行駛時受到的阻力為車子重力的

1

10

，車重加貨重的

1

10

就是阻力．

解答：解：（1）電動機工作時的功率P₁=UI=120V×10A=1200W．
能接收到太陽的功率P₂=P₀S=1000×8W=8000W，
所以太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是η=

P1

P2

=

1200W

8000W

=15%．
答：太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是15%．
（2）P₁η₁=FV，
∴V=

P1η1

F

=

1200×0.75

150

m/s=6m/s
答：該車勻速行駛時的速度是6m/s．
（3）F=f=

G車+G貨

10

∴G貨=10F-G車=10×150-90×10N=600N=60Kg．
答：該車沿水平路面勻速行駛時能裝載貨60Kg．
（4）不能批量生產(chǎn)投放市場．1、速度慢  2、載貨量小．

點評：本題考查速度的計算，電功率的計算，二力平衡條件的應用．此題關(guān)鍵是根據(jù)所給條件逐步解決．