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1、太阳能问题1、某太阳能汽车的太阳能接收板面积为 8m2，正对太阳，太阳能电池的输出功率为 P1200W，电动机接收电池输送的电能驱使太阳能汽车以 18 kmh 的速度匀速行驶。车的质量为 200kg，汽车所受阻力为车重的 0.1 倍。已知太阳照射地面单位面积辐射率为 1.0103 J/(m2s)。 （1）分别计算电池和电机的效率；（2）若太阳照射的总功率为 3.141026W，在辐射过程中有 20的能量损失，试求地球离太阳的距离。 （提示：若地球离太阳的距离为 S，以太阳为球心，以 S 为半径的热辐射球面积为 4S 2）2、地球上的能源，绝大部分来自于太阳。太阳是一个巨大的能量源泉，它每时每刻
2、都向四面八方均匀辐射出巨大的能量。如果把地球绕太阳运动的轨道近似为一个圆，那么地球就可以看作为处在以该圆半径的球面上的一个圆盘，这个圆盘的半径即为地球的半径。已知计算半径为 r 的球面面积公式为 S = 4r 2（3） ，地球的半径为 6.4106m，太阳到地球表面的距离为 1.5 1012 m，若在地球表面上的一个太阳能电池板接收太阳能的有效面积为 0.3 m2，每小时内该电池板得到的太阳辐射能约为 0.4 106J由这些条件可以估算出太阳向宇宙辐射能量的总功率大约为 W。3、华扬 1870 系列太刚能热水器的数据如下：真空管直径长度（mm） 701800 规格（支管） 15外型尺寸（mm）
3、 184015971765 保温层（mm） 60水箱容量（L） 150 采光面积（m 2） 21（1）已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在 1h 内得到的太阳辐射能平均为 3106J若每天接收太阳能的时间以 8h 计算热水器能把接收到的太阳能的 50转变成水的内能则正常情况下一天内该热水器能把初温为 20的一箱水加热到多少摄氏度？已知 c 水 =4210 3J（kg）（2）如果换用一台标有“220V 1500W”的电热水器在额定电压下工作，把同样的一箱水加热升高相同的温度需要多长时间？（3）如果电价为 054 元kWh照此计算每月（按 30 天）可节省多少电费？4、下表是某电辅式太阳能热水器
4、的部分参数，夏天用温度为 20的水将保温桶充满。假设热水器接受到的太阳能有 50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？若晚间无太阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下，需要加热多长时间？请简要说出一条太阳能热水器的优点。J5、太阳能是 21 世纪重点发展的能源之一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接受到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。太阳能实验车上的太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积 S8m 2，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为 P01kw，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为 U120V
5、，并对车上的电动机提供 I10A 的电流，试问：太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为 75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为 150N，则汽车的行驶速度是多大？6、如图是一辆设计中的太阳能汽车动力部分的电路简图，设阳光辐射到车上的太阳能电池的光能接受板上的功率为 1010 4W，行驶时，可通过改变滑动变阻器的电阻来调节电动机转速从而改变汽车的行驶速度，当滑动变阻器滑片在最左端时，汽车的行驶速度最大，此时电压表的示数为 180V，电流表的示数为 15A。汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率是多大？当滑片向右滑至某一位置时，汽
6、车的行驶速度小于最大速度，此时电压表的示数为 150V，电流表的示数为 10A，则此时滑动变阻器接入电路的电阻大小是多少？电动机消耗的功率与滑动变阻器消耗的功率之比是多大？7、有一种太阳能照明灯，太阳能电池板供 1 只“12V 9W”的电子节能灯工作，若太阳能电池板接受太阳能的有效面积为 03m 2，平均 1h 内得到的太阳辐射能约为 0410 6J，太阳光照一天（不考虑天气的影响、以 8h 计算），恰好可供电子节能灯工作 10h，请解答下列问题：太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少？40W 的白炽灯与这种 9W 的电子节能灯的发光效果相当。请你根据下表中数据计算说明：按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势？（灯每天工作 10h，一年按 365 天计算）J
