Question

使用太陽(yáng)能汽車是開發(fā)新能源的途徑之一。有一款太陽(yáng)能汽車，太陽(yáng)光照射到該車電池板上的總功率為8×10³W時(shí)，電池產(chǎn)生的電壓是120V，該電壓對(duì)車上電動(dòng)機(jī)提供的電流是10A。問：
（1）此時(shí)電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗的電能是多少焦耳?
（2）若電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為4Ω，則電流通過線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？
（3）該款太陽(yáng)能汽車將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)機(jī)械能的效率多大?（機(jī)械摩擦忽略不計(jì)）
（4）使用太陽(yáng)能有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有不足之處。請(qǐng)你寫出使用太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)和不足之處各一點(diǎn)。

Answer 1

解：
（1）電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗的電能： W_電＝UIt=120V×10A×60s=7.2×10⁴J；
（2）電流通過線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量： Q=I²Rt=（10A）²×4Ω×60s=2.4×10⁴J；
（3）太陽(yáng)能汽車每分鐘轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能：
W_機(jī)械= W_電-Q=7.2×10⁴J-2.4×10⁴J=4.8×10⁴J，每分鐘內(nèi)太陽(yáng)能電池板每分鐘獲得的能量：W=8×10³W×60s=4.8×10⁵J，∴η===10％。
（4）
優(yōu)點(diǎn)：清潔無(wú)污染；太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭；不受地域限制等。
缺點(diǎn)：能量密度小；裝置占用面積大；成本高；效率低；獲取能量受四季、晝夜、陰晴條件限制等。
（合理即可， 任選一點(diǎn)即可）