精英家教網(wǎng)太陽能是21世紀重點發(fā)展的能源之一．太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動汽車的一種新型汽車．如圖所示的是一輛太陽能實驗車，車上太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積為S=8m2，太陽光照射到電池板每1m2面積上輻射功率為P0=1KW，在晴朗的天氣，電池對著太陽時產(chǎn)生的電壓為U=120V，并對車上的電動機提供I=10A的電流，試問：
（1）太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？
（2）如果這輛汽車的電動機將電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為75%，當汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力為150N，則汽車的行駛速度是多大？
分析：（1）已知每平方米面積上能接收到太陽能的功率（總功率），還知道太陽能電池產(chǎn)生的電壓和供電動機正常工作的電流，可求電動機工作時的功率（有用功率），根據(jù)效率公式求太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率．
（2）（1）求出了電動機工作時的功率，已知電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率，可求電動機的輸出功率；又知道牽引力的大小，利用P=
W
t
=
Fs
t
=Fv求汽車的行駛速度．
解答：解：（1）太陽能電池的面板接收到的太陽能的功率為
P太=P0S=1×103W×8=8000W
轉(zhuǎn)化為太陽能汽車的電功率為
P電=UI=120V×10A=1200W
太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率：
η1=
P電
P太
×100%=
1200W
8000W
×100%=15%；
（2）設汽車的轉(zhuǎn)化效率為η2，則汽車的機械功率為
P機=P電×η2=1200W×75%=900W
當汽車勻速行駛時，
P機=
W
t
=
Fs
t
=Fv，
v=
P機
F
=
900W
150N
=6m/s．
答：（1）太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是15%；
（2）汽車的行駛速度是6m/s．
點評：此題主要考查學生對功率的計算、功的計算、太陽能的轉(zhuǎn)化等知識點的理解和掌握，此題涉及到的知識點較多，屬于難題，此題體現(xiàn)了物理與高科技相結(jié)合的思想．
練習冊系列答案
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科目：初中物理 來源： 題型：

在全國政協(xié)十一屆五次會議上，政協(xié)委員于2012年3月14日提出了要大力發(fā)展新能源，太陽能是21世紀重點開發(fā)利用的新能源之一．太陽能動力車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動的一種新型機動車．
有一種太陽能實驗車（研制過程的樣品），它上面的太陽能接收板的有效面積為S=8m2，太陽晴朗且接收板對著太陽時，每平方米面積上能接收到太陽的功率為P0=1kW，太陽能電池產(chǎn)生的電壓為U=120V，可供電動機正常工作的電流為I=10A．求：
（1）在電動機正常工作時，太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多大？
（2）如果電動機正常工作時．將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是75%，且該車沿水平路面勻速直線行駛時所獲得的牽引力是150N，則該車勻速行駛時的速度是多大？
（3）如果該車本身的質(zhì)量是90kg，沿水平路面行駛時受到的阻力為車子重力的1/10，那么，該車沿水平路面勻速行駛時能裝載多少貨物？（g=10N/kg）
（4）通過以上介紹及有關計算，你對該車的有關技術(shù)參數(shù)及性能已經(jīng)有了大致的了解．如果你是評審專家之一，你認為該實驗車能否批量生產(chǎn)投放市場？

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科目：初中物理 來源： 題型：

（1）太陽能是21世紀重點發(fā)展的能源之一．太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動汽車的一種新型汽車．有一輛太陽能實驗車，車上太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積為S=8m2，在晴朗的天氣，太陽光照射到電池板每1m2面積上輻射功率為P0=1.2KW，在晴朗的天氣，電池對著太陽時產(chǎn)生的電壓為U=160V，并對電動機提供I=12A的電流．則太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是
20%
20%
，如果這輛汽車的電動機將電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為75%，當汽車在水平路面上以8m/s的速度勻速行駛時，受到的牽引力
180
180
N．
（2）新材料有半導體、超導材料和納米材料．集成線路是由
半導體
半導體
材料制成的，人們能夠利用超導體的
零電阻
零電阻
 特性實現(xiàn)遠距離、大功率送電．
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描出加熱過程中杯內(nèi)物質(zhì)的溫度隨時間變化圖象如圖，t2時刻，該物質(zhì)處于
固、液混合
固、液混合
態(tài)（選填“固”、“液”、“固、液混合”），t2與t3相比，
t3
t3
時刻杯內(nèi)物體內(nèi)能較大．
（4）用滑輪組將一個重為5N的物體勻速提升10cm，由圖可知，繩端受到的拉力F為
2
2
N，滑輪組的機械效率η為
83.3
83.3
%．上升過程中物體的
動能
動能
（機械/動/重力勢）能沒有發(fā)生變化．

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科目：初中物理 來源： 題型：

太陽能是21世紀重點發(fā)展應用的能源這一，太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動的一種新型汽車．如圖所示，是一輛太陽能汽車動力部分的電路圖，行駛時，通過改變滑動變阻器R的電阻來調(diào)節(jié)電動機M的轉(zhuǎn)速，從而改變汽車行駛的速度，當滑動變阻器的滑片在最右端時，汽車的行駛速度最大，此時電壓表的讀數(shù)為120V，電流表的示數(shù)為10A．
（1）求汽車以最大速度行駛時電動機消耗的電功率；（需選擇公式P=UI或P=U2/R）
（2）當汽車以最大速度行駛90min后，此時電動機消耗的電能為多大？這些能相當于多少kg的93#汽油完全燃燒放出的熱量？（93#汽油的熱值為4.5×107J/Kg）

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科目：初中物理 來源： 題型：

太陽能是21世紀重點發(fā)展的能源之一，太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動汽車的一種新型汽車．如圖所示的是一輛太陽能實驗車，車上太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積為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，在晴朗有天氣，電池對著太陽時產(chǎn)生的電壓U=120V，并對車上的電動機提供I=10A的電流，試問
（1）太陽能電池的面板接收到的太陽能的功率是多少？
（2）太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？
（3）如果這輛車的電動機將電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為75%，當汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力為150N，則汽車的行駛速度是多大？

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