Question

【題目】如圖甲所示為某太陽能百葉窗的示意圖，它既能遮陽，還能發電。它的構造特點是百葉窗的葉片為太陽能電池板（以下簡稱電池板），其工作電路示意圖如圖乙所示，電池板將太陽能轉化為電能（轉化效率為10%），為蓄電池充電，蓄電池再向節能燈供電。設太陽每秒鐘輻射到每平方米電池板上的能量為1.2×103J（即為1.2×103W/m2），電池板對蓄電池充電的功率為60W。蓄電池充滿電后，能夠讓10盞“12V 3W”節能燈正常工作6小時。不考慮蓄電池充電和供電時的電能損耗。則：

（1）電池板對蓄電池充電，是將電能轉化為_______能的過程。

（2）白天蓄電池處于充電不供電狀態，在圖乙中應閉合開關_________。

（3）10盞“12V 3W”節能燈正常工作時的總電功率為________W。

（4）要將剩余一半電量的蓄電池充滿電，電池板需對蓄電池充電_______小時，若充電電壓為20V，則充電電流為______A。

（5）該百葉窗電池板的面積為_______m2。

Answer 1

【答案】化學 S1 30 1.5 3 0.5

【解析】

（1）電池板對蓄電池充電時，是將電能轉化為化學能的過程；

（2）由圖乙知，要給蓄電池充電，需要閉合開關S1；

（3）一盞節能燈正常工作時消耗的電功率為3W，則10盞同樣的節能燈正常工作時的總電功率為10×3W=30W；

（4）因為蓄電池充滿電后，能夠讓10盞“12V 3W”節能燈正常工作6小時，說明充滿電后的蓄電池具有的能量為：W=nPt=10×3W×6×3600s=6.48×105J，

當蓄電池的電量只有一半時，若要給蓄電池充滿電，則需要充電能量為W=0.5×6.48×105J=3.24×105J，

又由得電池板需對蓄電池充電的時間為:，

若充電電壓為U=20V，則充電電流為；

（5）太陽的輻射功率為，設太陽輻射到每平方米電池板的功率為P1，則百葉窗電池板的面積為。