太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一.太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动的一种新型机动车.
有一种太阳能实验车(研制过程的样品),它上面的太阳能接收板的S=8m2太阳晴朗且接收板对着太阳时,每平方米面积上能接收到太阳的功率为P0=1KW,太阳能电池产生的电压为U=120V,可供电动机正常工作的电流为I=10A.求:
(1)在电动机正常工作时,太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多大?
(2)如果电动机正常工作时.将电能转化为机械能的效率是75%,且该车沿水平路面匀速直线行驶时所获得的牵引力是150N,则该车匀速行驶时的速度是多大?
(3)如果该车本身的质量是90Kg,沿水平路面行驶时受到的阻力为车子重力的,那么,该车沿水平路面匀速行驶时能装载多少货物?(g=10N/Kg)
(4)通过以上介绍及有关计算,你对该车的有关技术参数及性能已经有了大致的了解.如果你是评审专家之一,你认为该实验车能否批量生产投放市场?至少说出两点理由.
网友回答
解:(1)电动机工作时的功率P1=UI=120V×10A=1200W.
能接收到太阳的功率P2=P0S=1000×8W=8000W,
所以太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是η=.
答:太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%.
(2)P1η1=FV,
∴
答:该车匀速行驶时的速度是6m/s.
(3).
答:该车沿水平路面匀速行驶时能装载货60Kg.
(4)不能批量生产投放市场.1、速度慢? 2、载货量小.
解析分析:(1)已知每平方米面积上能接收到太阳的功率,还知太阳能电池产生的电压和供电动机正常工作的电流,可求电动机工作时的功率,两功率相比较就可.
(2)已求出电动机工作时的功率,已知电能转化为机械能的效率,还知牵引力,可求速度.
(3)匀速行驶时,根据二力平衡的条件可知,牵引力等于阻力,已知沿水平路面行驶时受到的阻力为车子重力的,车重加货重的就是阻力.
点评:本题考查速度的计算,电功率的计算,二力平衡条件的应用.此题关键是根据所给条件逐步解决.