Question

【題目】閱讀短文，回答問題． 如圖所示，目前很多城市已經(jīng)使用了風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)．風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)同時(shí)安裝了風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池板，有風(fēng)時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，有陽光時(shí)通過太陽能電池板發(fā)電，并將電能儲(chǔ)存至蓄電池中，供路燈照明使用．
該型號(hào)路燈的部分技術(shù)參數(shù)如表，其中光電轉(zhuǎn)化效率是指太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率，額定功率是指風(fēng)速達(dá)到額定風(fēng)速時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率．

風(fēng)力發(fā)電	額定風(fēng)速	4m/s
	額定功率	320W
	啟動(dòng)風(fēng)速	2m/s
太陽能發(fā)電	平均輸出功率	100W
	電池板面積	0.8m2
	光電轉(zhuǎn)換效率	10%
路燈	額定電壓	24V
	額定功率	50W
	效率	90%

（1）下列過程中，主要把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是
A.太陽能發(fā)電
B.風(fēng)力發(fā)電
C.路燈發(fā)光
D.蓄電池充電
（2）路燈正常工作時(shí)的電流為A，10min內(nèi)消耗的電能為J．
（3）中午，太陽每秒鐘照射到電池板每平方米面積上的光能約為1500J，則此時(shí)太陽能電池板輸出電能的實(shí)際功率約為W．
（4）無風(fēng)的晴天，光照5h，太陽能電池板產(chǎn)生的電能只提供路燈照明，可使路燈正常工作h．
（5）已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率P與風(fēng)速v的3次方成正比．在平均風(fēng)速為6m/s的晚上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)除了保障路燈正常工作外，同時(shí)還給蓄電池充電．此時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平均輸出功率約為W．如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)一個(gè)晚上工作時(shí)間為8h，在這段時(shí)間內(nèi)，通過風(fēng)力發(fā)電使蓄電池儲(chǔ)存的電能為kWh．

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）2.1；3×104
（3）120
（4）12
（5）1080；8.24
【解析】解：（1）A．太陽能發(fā)電是太陽能轉(zhuǎn)化為電能； B．風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能；
C．路燈發(fā)光是電能轉(zhuǎn)為光能；
D．蓄電池充電是電能轉(zhuǎn)化化學(xué)能．故選D；（2）由表格知路燈的額定電壓24V，額定功率50W，
由P=UI可得路燈正常工作時(shí)的電流，I= = ≈2.1；
10min內(nèi)消耗的電能：W=P額t=50W×10×60s=3×104J；（3）太陽每秒鐘照射到電池板每平方米面積上的光能約為1500J，電池板面積0.8m2 ， 光電轉(zhuǎn)換效率10%，
所以太陽能電池板輸出電能的實(shí)際功率：P輸出=1500J/sm2×0.8m2×10%=120W；（4）由題知：W輸出=W路燈 ，
由P= 有：P輸出t=P額t路燈 ，
路程正常工作時(shí)間：t路燈= ×t= ×5h=12h；（5）因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率P與風(fēng)速v的3次方成正比，即有： = ，
由表中數(shù)據(jù)知，風(fēng)速4m/s時(shí)功率為320W，
所以： =
解得風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平均輸出功率：P平均=1080W；
由題知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)讓路燈正常工作外還給蓄電池充電，即W發(fā)電機(jī)=W路燈+W蓄電池 ，
所以風(fēng)力發(fā)電使蓄電池儲(chǔ)存的電能：
W蓄電池=W發(fā)電機(jī)﹣W路燈=P平均t′﹣P額t′=1.08kW×8h﹣0.05kW×8h=8.24kWh．
故答案為：（1）D；（2）2.1；3×104；（3）120；（4）12；（5）1080；8.24．
（1）逐項(xiàng)分析各過程中能量轉(zhuǎn)化，從而得出答案；（2）由表格知路燈的額定電壓和額定功率，由P=UI計(jì)算路燈正常工作時(shí)的電流，由W=Pt計(jì)算10min內(nèi)消耗的電能；（3）太陽每秒鐘照射到電池板每平方米面積上的光能約為1500J，光電轉(zhuǎn)換效率10%，由此計(jì)算太陽能電池板輸出電能的實(shí)際功率；（4）由表中數(shù)據(jù)，先計(jì)算光照5h太陽能電池板產(chǎn)生的電能，再由P= 計(jì)算可使路燈正常工作時(shí)間；（5）由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率P與風(fēng)速v的3次方成正比和表中數(shù)據(jù)計(jì)算平均輸出功率；
風(fēng)力發(fā)電機(jī)讓路燈正常工作外還給蓄電池充電，即W電=W路燈+W蓄電池 ， 由此計(jì)算．