【太阳能红绿灯】...我市一些十字路口出现一种可移动的太阳能红绿灯....

发布时间:2021-03-24 00:08:38

目前,我市一些十字路口出现一种可移动的太阳能红绿灯.这种红绿灯具有节能和灵活的特点,可大大减轻交警的工作压力.这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表.白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时多余的电能又给蓄电池充电.在阴雨天和晚上,蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作,如图所示.
光电转换效率η 有效受光面积S 工作电压U 每个信号灯规格U、P 使用条件T 30% 8㎡ 24V 24V、30W -30℃~70℃(1)这种太阳能红绿灯底部装有4个轮子,可轻易移动到需要临时交通疏导或停电的地段.这4个轮子的作用是用______的方法来减小摩擦.
(2)在晴朗的白天,红绿灯不工作而给蓄电池充电时,太阳能红绿灯能量的转化过程是______能转化为______能再转化为______能.
(3)设一天有效受光时间为6h,每平方米的面积上太阳辐射的功率P0=103W,则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是多少kW?h?
(4)这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组,每组又由红、黄、绿三灯组成,共有12个信号灯.太阳能红绿灯电池板一天获得的电能,可供它连续正常工作几天?它正常工作时,干路电流是多大? 物理

网友回答

【答案】 (1)太阳能红绿灯底部装有4个轮子,是以滚动代替滑动来减小摩擦;
  (2)太阳能电池板给红绿灯供电,是太阳能转化成电能;多余的电能给蓄电池充电是电能转化成化学能;
  (3)太阳能电池板接收太阳辐射的总功率:
  P总=8m2×1×103W/m2=8kW,
  一天太阳能电池板获得的总太阳能:
  W总=P总t=8kW×6h=48kW?h,
  一天太阳能转化的电能:
  W电=W总×η=48kW?h×30%=14.4kW?h;
  (3)太阳能红绿灯正常工作时的总功率:
  P=4P1=4×30W=120W=0.12kW,
  由P=Wt得,太阳能红绿灯连续正常工作时间:
  t=W电P=14.4kW?h0.12kW=120h=5天,
  由P=UI得,太阳能红绿灯正常工作时干路电流:
  I=PU=120W24V=5A.
  答:(1)滚动代替滑动;
  (2)太阳;电;化学;
  (3)这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是14.4kW?h;
  (4)太阳能红绿灯电池板一天获得的电能,可供它连续正常工作5天,它正常工作时,干路电流是5A.
【问题解析】
(1)减小摩擦力的方法减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动摩擦代替滑动摩擦;(2)根据太阳能的特点和太阳能电池板、蓄电池的工作原理回答.(3)知道有效受光面积、每平方米的面积上太阳辐射的功率,可求太阳能电池板接收太阳辐射的总功率;利用W=Pt求一天太阳能电池板获得的总太阳能,知道光电转换效率,再利用W电=W总×η求阳能红绿灯电池板一天获得的电能;(4)到十字路口去观察(注意安全),虽然共有12个信号灯,但是每组里面的红绿灯不是同时工作的,同一时刻每组里只有一个灯工作,即同一时刻共有4个灯工作(可以查询不同网页了解),所以“太阳能红绿灯正常工作时的总功率P=4P1=4×30W=120W=0.12kW”,求出每组灯的总功率,知道提供的电能,利用t=WP求工作时间,再利用P=UI求正常工作电流. 名师点评 本题考点 增大或减小摩擦的方法;能量的相互转化;电功的计算. 考点点评 本题考查学生对减小摩擦的方法、电功公式、电功率公式的掌握和运用,能从表中得出相关信息并利用好是本题的关键.
【本题考点】
增大或减小摩擦的方法;能量的相互转化;电功的计算. 考点点评 本题考查学生对减小摩擦的方法、电功公式、电功率公式的掌握和运用,能从表中得出相关信息并利用好是本题的关键.
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