一辆太阳能实验车上的太阳能电池板的总面积为S=8m2,太阳光照射到电池板上单位面积上的辐射功率为Po=1kw/m2,稳定时电池组可提供给电动机的电压U=120V,工作

发布时间:2020-07-29 00:58:00

一辆太阳能实验车上的太阳能电池板的总面积为S=8m2,太阳光照射到电池板上单位面积上的辐射功率为Po=1kw/m2,稳定时电池组可提供给电动机的电压U=120V,工作电流为I=10A,电动机内阻为R=2Ω.已知该车在水平路面行驶时受到的阻力为F=150N,求:
(1)实验车上所用的太阳能电池板的效率是多少?
(2)这辆车在该路面上行驶的最大速度是多大?

网友回答

解:(1)太阳能电池的面板接受到太阳能的功率为:
P太=P0S=1KW/m2×8m2=8000W,
转化为太阳能汽车的电功率为:
P电=UI=120V×10A=1200W,
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率:
η=×100%==15%.
(2)电动机线圈的发热功率:P热=I2R=(10A)2×2Ω=200W,
P机械=P电-P热=1200W-200W=1000W,
这辆车在该路面上行驶的最大速度:
v==≈6.67m/s.
答:(1)实验车上所用的太阳能电池板的效率是15%;
(2)这辆车在该路面上行驶的最大速度约为6.67m/s.解析分析:(1)能量的利用效率为有用功与总功的比值,也可以利用有用功率与总功率的比值来求得.在此题中太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为总功率,对汽车电动机提供的功率为有用功率,由此入手可以解决此题.(2)根据P=I2R可求出电动机的发热功率,用输出功率减去发热功率就是机械功率,然后P=Fv求出这辆车在该路面上行驶的最大速度.点评:本题考查了学生对效率公式(有用功率和总功率的比值)的掌握和运用,利用所学知识解决实际问题要求灵活选用公式.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!