Question

目前很多城市已經(jīng)使用了風光互補路燈系統(tǒng)．它的結(jié)構(gòu)如圖甲所示，乙圖是它內(nèi)部電路的示意圖．

它具備了風能和太陽能產(chǎn)品的雙重優(yōu)點：該系統(tǒng)既可以通過太陽能電池組獨立發(fā)電并儲存在蓄電池，也可以通過風力發(fā)電機獨立發(fā)電并儲存在蓄電池；在風、光都具備時可以同時發(fā)電．某種型號的風光互補路燈技術(shù)參數(shù)如下：

風力發(fā)電 額定功率	風力發(fā)電 額定風速	風力發(fā)電機啟動風速	路燈 額定電壓	路燈 額定功率	太陽能電池板 平均輸出功率
260W	8m/s	3m/s	24V	60W	100W

（1）能源的種類繁多，人們從不同角度對能源進行分類，太陽能和風能都屬于

B

A．二次能源    B．可再生能源     C．常規(guī)能源      D．非清潔能源
（2）風力發(fā)電機是根據(jù)

電磁感應(yīng)

原理發(fā)電的，利用風力發(fā)電時，是將

機械

能轉(zhuǎn)化為電能．
（3）路燈下地基修得很寬大，目的是

減少對地面的壓強

（4）甲、乙圖中有一個共同的元件被虛線框遮住，它是

蓄電池

．
（5）假設(shè)路燈每晚工作10h，路燈正常工作時每晚消耗的電能為多少KW?h？
（6）如果太陽光照射到地面時的輻射功率為800J/（s．m²）（1s輻射在每1m²上的光能為800J），若太陽能電池板的面積為1.25m²，太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為多大？

Answer 1

分析：（1）像水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期內(nèi)不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源．
（2）發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，判斷其能量轉(zhuǎn)化，要看清該過程中的初始能量和最終形成的能量，進而判斷出能量的轉(zhuǎn)化過程．
（3）任何物體承受的壓強都有一定的限度，為了保護物體要減小壓強．減小壓強的方法：在受力面積一定時，減小壓力減小壓強；在壓力一定時，增大受力面積來減小壓強；
（4）根據(jù)材料可知：該系統(tǒng)既可以通過太陽能電池組獨立發(fā)電并儲存在蓄電池，也可以通過風力發(fā)電機獨立發(fā)電并儲存在蓄電池；被虛線框遮住的元件是蓄電池．
（5）知道路燈的額定功率和時間，利用W=Pt求消耗的電能．
（6）知道太陽能電池板的面積和太陽光照射到電池板表面處每平方米的功率，利用效率公式求太陽能電池板的輸出功率，根據(jù)η=

P有用

P總

即可求出太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率．

解答：解：
（1）太陽能、風能屬于可再生能源，故選B；
（2）風力發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理發(fā)電的，利用風力發(fā)電時，是將機械能（風能）轉(zhuǎn)化為電能；
（3）在路燈整體質(zhì)量一定，重力一定，對地面的壓力一定時；根據(jù)p=

F

S

可知：增大地基和地面的受力面積，可以減小對地面的壓強．
（4）材料中：該系統(tǒng)既可以通過太陽能電池組獨立發(fā)電并儲存在蓄電池，也可以通過風力發(fā)電機獨立發(fā)電并儲存在蓄電池；再觀察結(jié)構(gòu)圖可知：沒有指明蓄電池的位置，所以可判斷被虛線框遮住的元件就是蓄電池．
（5）路燈的功率為P=60W=0.06kW，
每晚消耗的電能為：W=Pt=0.06kW×10h=0.6kW?h．
（6）∵P_總=1.25m²×800J/（s．m²）=1000W，
∴根據(jù)η=

W有用

W總

=

P有用

P總

得：
太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為η=

P有用

P總

=

100W

1000W

=10%．
故答案為：（1）B；（2）電磁感應(yīng)； 機械；（3）減少對地面的壓強；（4）蓄電池；（5）每晚消耗的電能為0.6kW?h；（6）太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為10%．

點評：本題為電學、力學綜合題，綜合考查了學生對所學知識的應(yīng)用能力，要求靈活運用所學知識，屬于難題！對于此類結(jié)合現(xiàn)代科技考查物理知識的題目，是現(xiàn)在中考的熱點，解決此類問題時要緊扣物理考點，認真分析作答．