Question

【題目】目前我國風(fēng)力、光能發(fā)電總量雙雙位于世界第一．如圖所示是道路上安裝的新型風(fēng)光 互補(bǔ)路燈系統(tǒng)，這種路燈同時(shí)安裝了風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池板．他的技術(shù)參數(shù)如下表：

風(fēng)力發(fā)電額定功率	260W
風(fēng)力發(fā)電額定額定風(fēng)速	8m/s
風(fēng)力發(fā)電啟動風(fēng)速	3m/s
太陽能電池板平均輸出功率	100W

（1）該路燈通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，將能轉(zhuǎn)化為電能；該路燈安裝的燈泡上標(biāo)有“24V 60W”字樣，則燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流是多大？100 盞該型號路燈，一個(gè)月消耗的電能是？（假設(shè)路燈每晚工作 10h，一個(gè)月按 30 天算）這些能量相當(dāng)于消耗kg 的煤炭？（煤炭熱值 q煤=3×107J/kg，不計(jì)能量損失）
（2）如果太陽光照射到地面時(shí)的輻射功率為 800W/m2 ， 若太陽能電池板的面積為 1.25m2 ， 則太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為多大？
（3）在平均風(fēng)速為 8m/s 的晚上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)除了給路燈提供電能之外，同時(shí)還將多余的電能儲存在蓄電池中．如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)一晚上工作時(shí)間為 10h，則在蓄電池儲存的電能是kWh．

Answer 1

【答案】
（1）風(fēng)（機(jī)械）；6.48×109J；216kg
（2）太陽能電池板接收到的總功率：P總=800W/m2×1.25m2=1000W，

太陽能電池板平均輸出功率100W，所以光電轉(zhuǎn)換效率為

η= ×100%= ×100%=10%

（3）2
【解析】（1）路燈通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，將風(fēng)能（或機(jī)械能）轉(zhuǎn)化為電能； 由P=UI可得，該燈泡正常發(fā)光的電流：
I= = =2.5A；
100 盞該型號路燈，一個(gè)月消耗的電能：
W=P總t=100×0.06 kW×10h×30=1800kWh=6.48×109J；
不計(jì)能量損失，由W=Q=qm可得相當(dāng)于消耗煤炭的質(zhì)量：
m= = = =216kg（3）風(fēng)力發(fā)電機(jī)晚上產(chǎn)生的電能：W風(fēng)=P額′t=0.26 kW×10h=2.6kWh，
1盞該型號路燈工作10h消耗的電能：WL=PLt=0.06kW×10h=0.6kWh；
由題知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)除了給路燈提供電能之外，多余的電能儲存在蓄電池中，
所以蓄電池可儲存的電能：W=2.6kWh﹣0.6 kWh=2kWh．
所以答案是：（1）風(fēng)（機(jī)械）；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流是2.5A；100 盞該型號路燈，一個(gè)月消耗的電能是6.48×109J，這些能量相當(dāng)于消耗216kg的煤炭；（2）太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為10%；（3）2．