有關(guān)太陽能利用問題的幾個(gè)考題

1、有關(guān)太陽能利用問題的幾個(gè)考題 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，太陽不但用間接方式 一直向人類提供賴以生存和發(fā)展的能量，而且還是可能為人 類長(zhǎng)期地直接提供巨大能量的又一新能源。 首先，太陽能十分巨大，僅一小時(shí)到達(dá)地球表面的太陽能， 就比目前全世界一年能源生產(chǎn)的總量還多。其次，太陽能供 應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，據(jù)科學(xué)家推算，太陽像現(xiàn)在這樣不停地進(jìn)行核聚 變，連續(xù)輻射能量，可維持 60 億年以上，對(duì)人類來說，太 陽能幾乎可以說是一種取之不盡用之不竭的永久性能源。第 三，太陽能分布廣闊，獲取方便，處處可以利用，既無需挖 掘開采，也無需運(yùn)輸。最后，太陽能安全、清潔，開發(fā)利用 太陽能不會(huì)給環(huán)境帶來污染。所有這些，都促使人

2、們對(duì)直接 利用太陽能日益感興趣。 到目前為止，人類直接利用太陽能的途徑有兩種：一是把太 陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，以供應(yīng)用；二是通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽 能直接轉(zhuǎn)化成電能。在近年的中考中，太陽能的直接利用問 題，成為一個(gè)重要的考點(diǎn)，為此，摘取一組考題，供大家析 賞。一、把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，以供應(yīng)用的考題例 12019 年遼寧 下表是某電輔式太陽能熱水器的部分參數(shù)， 夏天用溫度為20C的水將保溫桶充滿。 假設(shè)熱水器接受到的 太陽能有 50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，試求：當(dāng)水溫恰好達(dá)到最高時(shí)，需要多少太陽能？若晚間無太陽光時(shí)用電熱管加熱，達(dá)到同樣要求，在電熱 管不計(jì)熱量損失的情況下，需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間

3、？ 請(qǐng)簡(jiǎn)要說出一條太陽能熱水器的優(yōu)點(diǎn)。例 22019 年黑龍江 下面是小明在題為能源的利用的研 究性學(xué)習(xí)中收集到的有關(guān)太陽能的資料： 太陽能是人類最基本的能源， 它無污染、 免費(fèi)，還可以再生， 這種能源的使用期和太陽本身壽命一樣長(zhǎng)。當(dāng)太陽光照射地 面時(shí)，1m2地面上在1s內(nèi)平均得到的太陽輻射能約為1. 0X 103J，太陽能熱水器就是直接利用太陽能的裝置，目 前已經(jīng)逐漸地出現(xiàn)在我們的生活中恰好，小明同學(xué)家最近買一臺(tái)太陽能熱水器，在參考了以上 資料后，他又在網(wǎng)上下載了某型號(hào)太陽能熱水器的宣傳廣告：小明家每天大約需要 100kg 熱水，用這種熱水器將這些水 從25C加熱到45C需要多長(zhǎng)時(shí)間？對(duì)比效

4、率為 80%的電熱水器，小明家每天可節(jié)約多少電 能？二、通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能以供應(yīng)用的 考題例 32019 年河南 太陽能是 21 世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的能源之一，太陽能汽車是利用太陽能電池將接受到的太陽能轉(zhuǎn)化為電 能，再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車的一種新型汽車。太陽能實(shí)驗(yàn)車上的太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積S= 8m2太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率為P0= 1kw,在晴朗的天氣，電池對(duì)著太陽時(shí)產(chǎn)生的電壓為U= 120V，并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供I = 10A的電流，試問： 太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？ 如果這輛汽車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率 為 75

5、%，當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時(shí)，受到的牽引力為 150N,則汽車的行駛速度是多大？例 42019 年甘肅 請(qǐng)先閱讀以下短文和材料： 未來是電動(dòng)汽車的時(shí)代 中國工程院院士 陳清泉 我一直認(rèn)為，電動(dòng)車一定會(huì)代替汽油車，有兩個(gè)理由：一是 能源問題，二是污染問題。最多再過 60年，我們現(xiàn)在所用 的石油資源將枯竭，到那時(shí)候汽油車怎么辦？還有就是眾所 周知的傳統(tǒng)汽油車對(duì)大氣造成的污染相當(dāng)嚴(yán)重，尾氣排放造 成的空氣污染目前已經(jīng)占到整個(gè)污染的一半以上。電動(dòng)車應(yīng) 該可以解決這個(gè)問題，因?yàn)殡妱?dòng)汽車基本上不以汽油為直接 燃料，能源利用率高，環(huán)境污染低摘自2019年4月30日光明日?qǐng)?bào)“院士論壇” 資料：目前研究開發(fā)

6、中的電動(dòng)車有兩類具有實(shí)際應(yīng)用前景， 一是太陽能電動(dòng)車，二是立足于氫能基礎(chǔ)上的燃料電池汽車。 前者將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，能源來源無限且無污染，后者以氫為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流并排出水，能實(shí)現(xiàn)可循環(huán) 利用和零排放。 如圖是一輛設(shè)計(jì)中的太陽能汽車動(dòng)力部分的電路簡(jiǎn)圖，設(shè)陽 光輻射到車上的太陽能電池的光能接受板上的功率為1. OX 104W行駛時(shí)，可通過改變滑動(dòng)變阻器的電阻來調(diào)節(jié) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而改變汽車的行駛速度，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片在 最左端時(shí)， 汽車的行駛速度最大， 此時(shí)電壓表的示數(shù)為 18OV， 電流表的示數(shù)為 15A。汽車以最大速度行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率是多大？當(dāng)滑片向右滑至某一位置時(shí)，汽車的行駛速度小于最大速度，此時(shí)電壓表的示數(shù)為 150V，電流表的示數(shù)為10A，則此 時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻大小是多少？電動(dòng)機(jī)消耗的 功率與滑動(dòng)變阻器消耗的功率之比是多大？例 52O19 年海淀 有一種太陽能照明燈，太陽能電池板供 1只“ 12V 9W的電子節(jié)能燈工作，若太陽能電池板接受太陽能的有效面積為0. 3m2平均1h內(nèi)得到的太陽輻射能約為0. 4X 106J，太陽光照一天（不考慮天氣的影響、以8h計(jì)算）,恰好可供電子節(jié)能燈工作 10h，請(qǐng)解答下列問題： 太陽能照明燈利用太陽能的效率大約