如图是我市新农村建设中一道靓丽的风景

作者:如图是我市新农村建设中一道靓丽的风景 来源:未知 2021-07-21   阅读:

分析(1)①知道每盏路灯额定功率和盏数,可求出总功率,又知道每天的工作时间,可得出一月(30天)的总时间,根据W=Pt求出消耗的电能;②由题意知,煤完全燃烧所放出

分析 (1)①知道每盏路灯额定功率和盏数,可求出总功率,又知道每天的工作时间,可得出一月(30天)的总时间,根据W=Pt求出消耗的电能;
②由题意知,煤完全燃烧所放出的热量与这些电能相等,根据Q=mq的变形公式m=$\frac{Q}{q}$求出需要完全燃烧的煤的质量;
(2)根据W=Pt求出太阳能电池板1s内平均输出电能,又知道1s内辐射在1m2上的太阳能,根据η=$\frac{{W}_{电}}{{W}_{太}}$×100%求出太阳能电池板的光电转化效率;
(3)这种风光互补路灯利用太阳能和风能发电,节约资源,环保,且易安装.

解答 解:(1)安装100盏这种“风光互补路灯”的总功率:
P=100P1=100×50W=5000W=5kW,
正常工作一月(30天)的总时间:
t=30t1=30×10h=300h,
由P=$\frac{W}{t}$得,安装100盏这种路灯一月(30天)消耗的电能:
W=Pt=5kW×300h=1500kW•h=5.4×109J,
由题意知,煤完全燃烧所放出的热量Q=W=5.4×109J,
由Q=mq得,需要完全燃烧的煤的质量:
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.4×1{0}^{9}J}{3.4×1{0}^{7}J/kg}$≈158.8kg
(2)太阳能照射到电池板的辐射功率为800J/(s•m2)(即:1s内辐射在1m2上的太阳能W=800J),
由P=$\frac{W}{t}$得,电池板1s内平均输出电能:
W=P输出t=100W×1s=100J,
则太阳能电池板的光电转化效率:
η=$\frac{{W}_{电}}{{W}_{太}}$×100%=$\frac{100J}{800J}$×100%=12.5%
(3)风光互补发电机,将风能和太阳能转化为电能,所以利用的是太阳能和风能,
使用这些能源的优点是节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境,且易安装等.
答:(1)一月(30天)消耗的电能是5.4×109J;这些电能相当于完全燃烧158.8千克的煤所放出的热量;
(2)太阳能电池板的光电转化效率为12.5%;
(3)从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有:节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境,且易安装等.

点评 本题为电学、热学综合题,综合考查了学生对所学知识的应用能力,关键是公式及变形公式的灵活运用,有一定的难度!
对于此类结合现代科技考查物理知识的题目,是现在中考的热点,解决此类问题时要紧扣物理考点,认真分析作答.

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