Question

太陽能是人類能源的寶庫，人類除了間接利用貯存在化石燃料中的太陽能外，還設法直接利用太陽能．有一種太陽能路燈，電路如圖所示，光控開關S白天與a接觸，太陽能電池板為蓄電池充電；晚上與b接觸，標有“24V 30W”的路燈正常發光．求：
（1）路燈正常工作時，通過燈泡的電流；
（2）這種太陽能電池板收集太陽能的功率為180W，電池板的光電轉換效率為15%，求太陽光照射10h，可以使路燈正常工作多長時間？

Answer 1

分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額度功率，利用公式I=

P

U

得到路燈正常發光的電流；
（2）已知電池板收集太陽能的功率和太陽光照射時間，可以得到獲得的太陽能；已知太陽能和光電轉換效率，可以得到獲得的電能；已知路燈額定功率和電能，利用公式t=

W

P

得到路燈正常工作時間．

解答：解：
（1）∵P=UI，
∴路燈正常工作時，通過燈泡的電流為I=

P

U

=

30W

24V

=1.125A；
（2）∵P=

W

t

，
獲得的太陽能為W_光=Pt=180W×10×3600s=6.48×10⁶J，
太陽能轉化成的電能為W=ηW_光=15%×6.48×10⁶J=9.72×10⁵J，
路燈正常發光時間為t=

W

P

=

9.72×105J

30W

=32400s=9h．
答：
（1）路燈正常工作時，通過燈泡的電流為1.125A；
（2）太陽光照射10h，可以使路燈正常工作9h．

點評：此題考查的是電功率及其變形公式的應用，體現的是能量轉化的效率問題，是中考考查的熱點．