Question

【題目】如圖所示是利用太陽能電源工作的一種新型動力車。它上面的太陽能接收板的有效面積為8m2，天氣晴朗且接收板正對陽光時，每平方米面積上每秒鐘能接收到太陽輻射的能量為1000J，太陽能電池提供的電壓為120V，可供電動機正常工作的電流為10A。

（1）太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率是_____。

（2）電動機正常工作時，將電能主要轉化為_____ 能。若轉化效率是80%，且該車沿水平路面勻速行駛時所獲得的牽引力是150N，則該車勻速行駛的速度是_____m/s。

Answer 1

【答案】15% 機械 6.4

【解析】

（1）太陽能電池1s輸出的電能：W=UIt=120V×10A×1s＝1200J；

太陽能電池板1s接收的能量為：E=1000J/（m2s）×8m2×1s=8000J；

則太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率：η==15%；

（2）電動機工作時，消耗電能，主要產生機械能，主要將電能轉化為機械能；

轉化成的機械能為：W機=Wη′=1200J×80%＝960J；

電動機的輸出功率為：P==960W；

因為做勻速直線運動，所以由P==Fv得到，該車勻速行駛的速度：v==6.4m/s。