Question

【題目】某地區利用當地豐富的太陽能資源發電，供生產生活使用。

(1)太陽能發電有很多優點，但也存在一些不足，請寫出一個不足之處；

(2)小明家將太陽能轉化的電能儲存到電源中，給熱水壺和電暖氣供電。開關S控制電路中所有用電器，開關S1控制熱水壺的加熱電阻R1（“220V 484W”），開關S2控制電暖氣的加熱電阻R2（“220V 2420W”）。閉合所有開關，R1R2同時工作，R1每分鐘放出2.4×104J的熱量，求R2的實際功率；（R1和R2的阻值不隨溫度變化）

(3)已知在一段時間內，垂直于太陽光的1m2面積上每1秒接收的太陽能為500J，如圖所示，太陽光與水平面夾角為60°，面積為4m2的太陽能電池板豎直放置。太陽能電池板將太陽能直接轉化為電能的效率為20%。求1分鐘內通過該太陽能電池板獲得的電能。

Answer 1

【答案】(1)地面應用時有間歇性，在晚上或陰雨天不能或很少發電或者目前成本相對較高；(2)2504W；(3)

【解析】

(1)太陽能發電的缺點有：地面應用時有間歇性，在晚上或陰雨天不能或很少發電；目前成本相對較高。

(2)由可得R1和R2的阻值分別為

由題意可知，閉合所有開關后，R1R2并聯，電路的總電阻

電路消耗的總功率

R1每分鐘放出2.4×104J的熱量，由可得R1消耗的實際功率

則R2的實際功率

(3)已知垂直于太陽光的1m2面積上每1秒接收的太陽能為500J，則太陽光與水平面夾角為60°時，面積為4m2的太陽能電池板豎直放置在1分鐘內接收到的太陽能

太陽能電池板將太陽能直接轉化為電能的效率為20%，則通過該太陽能電池板獲得的電能

答：(2)R2的實際功率是2504W；

(3)1分鐘內通過該太陽能電池板獲得的電能是。