Question

19．閱讀短文，回答問題
太陽能汽車
太陽能清潔無污染，是人類能源的寶庫，某太陽能騎車總質(zhì)量為800kg，頂部安裝了太陽能電池板，太陽能電池板時由半導體材料制成的，它能將接收的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動的汽車，如圖所示，太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為2.4×10³W/m²，汽車上的太陽能電池板的有效面積為5m²．該車行駛時要求系好安全帶并關好車門，為此設計了專門的報警電路．
（1）太陽能電池電池板一般是由晶體硅制成的，它能直接把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，其主要材料是C
A．磁性材料  B．納米材料 C．半導體 D．超導體
（2）當該車行駛時，其中的能量轉(zhuǎn)化情況是太陽能--電能--機械能．
（3）太陽能電池板能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，若太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率為40%，則轉(zhuǎn)換給汽車電動機的功率是4800W．
（4）如果這輛汽車的電動機經(jīng)電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為80%，若汽車所受阻力為車重的0.02倍，g取10N/kg，則汽車在該平面上勻速時的速度為24m/s．
（5）報警電路用兩個開關，由車門開關和安全帶開關控制，符合要求時電路圖中的電動機M才能工作，下圖電路中符合要求的是B．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)材料的分類：導體、半導體、絕緣體和太陽能電池板的材料進行解答；
（2）根據(jù)該車的原理分析解答；
（3）利用太陽板的接收功率和面積，結(jié)合效率求出轉(zhuǎn)化功率；
（4）先求出其重力，因為勻速，牽引力等于摩擦力，根據(jù)摩擦力阻力與重力關系求出阻力即可解答；利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv解答勻速行駛速度；
（5）該車行駛時要求系好安全帶并關好車門，此時報警器才不會工作．

解答 解：（1）太陽能電池板是由晶體態(tài)硅制成的，硅屬于半導體；
（2）該車使用中的能量轉(zhuǎn)化情況為：太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能在轉(zhuǎn)換為機械能；
（3）太陽能電池板能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，若太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率為40%，則轉(zhuǎn)換的電功率為：P=ηP₀S=40%×2.4×10³W/m²×5m²=4.8×10³W；
（4）車的重力為G=mg=800kg×10N/kg=8000N，由于這輛汽車在某水平面上勻速行駛，則牽引力等于阻力，故F=f=0.02G=0.02×8000N=160N；
因為牽引力為F=160N，由P=Fv可得：v=$\frac{P}{F}$=$\frac{4.8×1{0}^{3}W×80%}{160N}$=24m/s．
（5）安全帶未系好或車門未關，報警器就會報警，故B符合題意；圖A中只有一個條件滿足，報警器就不會工作；圖CD中，安全帶的開關閉合，報警器會斷路，故CD錯誤．
故答案為：（1）C；（2）太陽能--電能--機械能；（3）4800；（4）24；（5）B．

點評 此題主要考查了功率、重力、二力平衡、電路圖的設計等知識的求解，計算時注意公式變換以及單位統(tǒng)一．