Question

【題目】太陽能清潔無污染，是人類能源的寶庫，某太陽能汽車總質量為800kg，頂部安裝了太陽能電池板，它是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉化為電能，再利用電動機來驅動的一種新型汽車，如圖丙所示，太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為2.4×103W/m2，汽車上的太陽能電池板的有效面積為5m2．

（1）太陽能電池電池板一般是由晶體態(tài)硅制成的，它能直接把太陽能轉化成電能，其主要材料是

A．磁性材料 B．納米材料 C．半導體 D．超導體

（2）當該車行駛時，其中的能量轉化情況是：

（3）太陽能電池板能將太陽能轉化為電能，若太陽能電池板的轉換效率為40%，則轉換給汽車電動機的功率是 瓦？

（4）如果這輛汽車的電動機經電能最終轉化為機械能的效率為80%，若汽車所受阻力為車重的0.02倍．汽車受到的阻力是 （g取10N/kg），則汽車在該平面上勻速時的速度為 m/s

（5）小龍從網上查找到該車輸出功率與轉速關系如圖甲所示，根據圖分析，發(fā)動機轉速為1000～5000r/min范圍內，則它輸出功率P與轉速n的關系式為 W．

Answer 1

【答案】（1）C；（2）太陽能﹣﹣電能﹣﹣機械能；（3）4800；（4）160N；24；（5）1.5n．

【解析】

試題分析：（1）根據材料的分類：導體、半導體、絕緣體和太陽能電池板的材料進行解答；

（2）根據該車的原理分析解答；

（3）利用太陽板的接收功率和面積，結合效率求出轉化功率；

（4）先求出其重力，因為勻速，牽引力等于摩擦力，根據摩擦力阻力與重力關系求出阻力即可解答；利用P===Fv解答勻速行駛速度

（5）由這臺發(fā)動機輸出特性曲線可以得出發(fā)動機轉速為1000﹣﹣5000r/min范圍內輸出功率與轉速的大致關系．

解：（1）太陽能電池板是由晶體態(tài)硅制成的，硅屬于半導體；

（2）該車使用中的能量轉化情況為：太陽能轉化為電能，電能在轉換為機械能；

（3）太陽能電池板能將太陽能轉化為電能，若太陽能電池板的轉換效率為40%，則轉換的電功率為：P=ηP0S=40%×2.4×103W/m2×5m2=4.8×103W；

（4）車的重力為G=mg=800kg×10N/kg=8000N，

由于這輛汽車在某水平面上勻速行駛，則牽引力等于阻力，故F=f=0.02G=0.02×8000N=160N；

因為牽引力為F=160N，由P===Fv可得：v===24m/s．

（5）由這臺發(fā)動機輸出特性曲線可以看出在發(fā)動機轉速為1000﹣500r/min范圍內，它的輸出功率與轉速大致成正比關系，

由曲線圖可知當P=6000W時，n=4000r/min，故==1.5，因此P=1.5n．

故答案為：（1）C；（2）太陽能﹣﹣電能﹣﹣機械能；（3）4800；（4）160N；24；（5）1.5n．