同學(xué)們中考完后打算泛舟東湖,放松心情.東湖某種游艇是以太陽能為動(dòng)力,不僅節(jié)約能源而且無污染,它的關(guān)鍵技術(shù)部件是光電轉(zhuǎn)換板,此板接受太陽光的面積是8米2,當(dāng)板正對太陽光時(shí)能夠產(chǎn)生120伏的電壓,游艇上的自動(dòng)裝置使光電轉(zhuǎn)換板始終與陽光垂直,向電動(dòng)機(jī)提供10安的強(qiáng)大電流.電動(dòng)機(jī)線圈的直流電阻是4歐,太陽光垂直照射到單位面積上的輻射功率為1.0×l03瓦/米2.根據(jù)以上信息,求:
(1)光電轉(zhuǎn)換板為電動(dòng)機(jī)提供的功率?
(2)光電轉(zhuǎn)換板的效率?
(3)電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率?
【答案】分析:(1)知道光電轉(zhuǎn)換板產(chǎn)生的電壓和向電動(dòng)機(jī)提供的電流,可利用公式P=UI計(jì)算出光電轉(zhuǎn)換板為電動(dòng)機(jī)提供的功率.
(2)知道太陽光垂直照射到單位面積上的輻射功率和光電轉(zhuǎn)換板的受熱面積,可以計(jì)算出光電轉(zhuǎn)換板接收太陽能的功率;已經(jīng)計(jì)算出光電轉(zhuǎn)換板為電動(dòng)機(jī)提供的功率,利用效率公式求該光電轉(zhuǎn)換板的效率.
(3)知道電動(dòng)機(jī)線圈的直流電阻和通過的電流,利用P=I2R可求發(fā)熱功率;電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率等于光電轉(zhuǎn)換板轉(zhuǎn)化為電能的功率減去發(fā)熱功率,電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率等于電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率與光電轉(zhuǎn)換板轉(zhuǎn)化為電能的功率之比.
解答:(1)∵U=120V,I=10A,
∴電轉(zhuǎn)換板為電動(dòng)機(jī)提供的功率為:P=UI=120V×10A=1200W.
(2)∵太陽光垂直照射到單位面積上的輻射功率為1.0×l03W/m2
∴光電轉(zhuǎn)換板接收太陽能的功率:P=1×103W/m2×8m2=8000W,
則該光電轉(zhuǎn)換板的效率:η1===15%.
(3)∵R=4Ω,
∴電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率為:P=I2R=(10A)2×4Ω=400W,
則電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為:P機(jī)=P-P=1200W-400W=800W,
∴電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率:η2==≈66.7%.
答:(1)光電轉(zhuǎn)換板為電動(dòng)機(jī)提供的功率為1200W.
(2)光電轉(zhuǎn)換板的效率為15%.
(3)電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為66.7%.
點(diǎn)評:本題是一道力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)的綜合應(yīng)用題,主要考查學(xué)生對功率的計(jì)算、太陽能的轉(zhuǎn)化等知識點(diǎn)的理解和掌握,此題涉及到的知識點(diǎn)較多,屬于難題,此題體現(xiàn)了物理與高科技相結(jié)合的思想.與實(shí)際生活相聯(lián)系,涉及到太陽能的利用實(shí)例,可以提高學(xué)生開發(fā)太陽能的意識.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

同學(xué)們中考完后打算泛舟東湖,放松心情.東湖某種游艇是以太陽能為動(dòng)力,不僅節(jié)約能源而且無污染,它的關(guān)鍵技術(shù)部件是光電轉(zhuǎn)換板,此板接受太陽光的面積是8米2,當(dāng)板正對太陽光時(shí)能夠產(chǎn)生120伏的電壓,游艇上的自動(dòng)裝置使光電轉(zhuǎn)換板始終與陽光垂直,向電動(dòng)機(jī)提供10安的強(qiáng)大電流.電動(dòng)機(jī)線圈的直流電阻是4歐,太陽光垂直照射到單位面積上的輻射功率為1.0×l03瓦/米2.根據(jù)以上信息,求:
(1)光電轉(zhuǎn)換板為電動(dòng)機(jī)提供的功率?
(2)光電轉(zhuǎn)換板的效率?
(3)電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

同學(xué)們喝完牛奶后,用力吸一下,會(huì)發(fā)現(xiàn)牛奶盒變扁了,這個(gè)現(xiàn)象可以證明
大氣壓強(qiáng)的存在
大氣壓強(qiáng)的存在
.同時(shí)還可以說明力可以改變物體的
形狀
形狀

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

如圖是同學(xué)們學(xué)習(xí)完質(zhì)量后,對鐵重還是木頭重的討論情景.
根據(jù)討論,伺學(xué)們一致認(rèn)為:比較體積相同鐵和木頭的質(zhì)量就能比較出誰重.為此,小東和同學(xué)們進(jìn)行了如下測量實(shí)驗(yàn):
對鐵塊的測量
A.用調(diào)好的天平測量鐵塊質(zhì)量,記為m
B.在量筒中裝入適量的水,記下體積V1
C.用細(xì)線系住鐵塊浸沒在量筒的水中,記下體積V2
(1)請你選用以下兩組器材之一,完成對木塊的測量,并用相關(guān)符號表示測量結(jié)果.
器材一:(5分)天平(砝碼)、量筒、水、大小適合的木塊、細(xì)鐵絲
器材二:(6分)天平(砝碼)、燒杯、水、大小適合的木塊、細(xì)鐵絲
你選擇的是:
實(shí)驗(yàn)步驟:
(2)分析論證:通過比較
m
V2-V1
m
V2-V1
m
V2-V1
來比較鐵和木塊的輕重.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

如圖是同學(xué)們學(xué)習(xí)完質(zhì)量后,對鐵重還是木頭重的討論情景.
根據(jù)討論,伺學(xué)們一致認(rèn)為:比較體積相同鐵和木頭的質(zhì)量就能比較出誰重.為此,小東和同學(xué)們進(jìn)行了如下測量實(shí)驗(yàn):
對鐵塊的測量
A.用調(diào)好的天平測量鐵塊質(zhì)量,記為m
B.在量筒中裝入適量的水,記下體積V1
C.用細(xì)線系住鐵塊浸沒在量筒的水中,記下體積V2
(1)請你選用以下兩組器材之一,完成對木塊的測量,并用相關(guān)符號表示測量結(jié)果.
器材一:天平(砝碼)、量筒、水、大小適合的木塊、細(xì)鐵絲
器材二:天平(砝碼)、燒杯、水、大小適合的木塊、細(xì)鐵絲
你選擇的是:
實(shí)驗(yàn)步驟:
(2)分析論證:通過比較數(shù)學(xué)公式和______來比較鐵和木塊的輕重.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案