Question

4．太陽能汽車是利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能工作的一種新型汽車，已知太陽輻射的總功率約為4×10²⁶W，太陽到地球的距離約為1.5×10¹¹m，假設(shè)太陽光傳播到達(dá)地面的過程中約有40%的通量損耗，某太陽能汽車所用太陽能電池板接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率約為15%．汽車太陽能電池板的面積為8m²，如果驅(qū)動(dòng)該太陽能汽車正常行駛所需的機(jī)械功率20%來自于太陽能電池，則該太陽能汽車正常行駛所需的機(jī)械功率為（已知半徑為r的球表體積為S=4πr²）（　�。�

• A． 0.2kW
• B． 5kW
• C． 100kW
• D． 1000kW

Answer 1

分析 先根據(jù)太陽光照射到地面時(shí)單位面積上的輻射功率； 太陽能電池接收板的面積是8m²，根據(jù)能量損耗以及汽車接收到的比例可求得汽車接收到的太陽功率；再根據(jù)比例即可求得汽車的機(jī)械功率．

解答 解：太陽的總功率分布在半徑是1.5×10¹¹m的球面上，則單位面積上的功率P₀=$\frac{4×1{0}^{26}}{4π{r}^{2}}$=$\frac{4×1{0}^{26}}{4×3.14×（1.5×1{0}^{11}）^{2}}$=1.42×10³W/m²；
汽車吸收到的太陽功率P₁=（1-40%）×15%P₀×8
則汽車需要的功率約為：P_總=$\frac{{P}_{1}}{20%}$=$\frac{0.6×0.15×1.42×1{0}^{3}}{0.2}$≈5Kw；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查能量的轉(zhuǎn)化及守恒定律，要注意明確太陽輻射的能量均勻分布在球面上，同時(shí)注意明確汽車接收到的功率比例關(guān)系．