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        1. (2013?吳江市一模)如圖所示為一種太陽能照明燈,太陽能電池板供1只“220V 40W”的電子節(jié)能燈工作,若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為0.3m2.地球上該處與太陽光垂直的表面接收的太陽輻射能可表示為7.2×104J/( min.m2),太陽光照一天,恰好可供電子節(jié)能燈工作10h.假設(shè)太陽光一直垂直照射太陽能電池板,不考慮天氣影響,每天以8h計(jì)算.問:
          (1)電子節(jié)能燈正常發(fā)光一小時(shí)消耗的電能是多少?
          (2)太陽能電池板在一天時(shí)間里吸收的能量是多少?
          (3)太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是多少?
          分析:(1)已知電子節(jié)能燈的功率和工作時(shí)間,根據(jù)W=Pt計(jì)算消耗的電能;
          (2)已知太陽光垂直的表面接收的太陽輻射能、時(shí)間和有效面積,代入數(shù)值計(jì)算即可;
          (3)已知電子節(jié)能燈燈的額定功率和工作時(shí)間,據(jù)公式W=Pt可以計(jì)算出燈所消耗的電能W有用;又知太陽能電池吸收的太陽能W,故再利用效率的計(jì)算公式計(jì)算即可.
          解答:解:(1)P=40W,t1=1h=3600s,
          ∵W=Pt
          ∴電子節(jié)能燈正常發(fā)光一小時(shí)消耗的電能:
          W=Pt=40W×3600s=1.44×105J;
          (2)t2=8h=480min,S=0.3m2,
          則太陽能電池板在一天時(shí)間里吸收的能量:
          W=7.2×104J/(min.m2)×480min×0.3m2=1.04×107J;
          (3)t3=10h=36000s,
          ∵W=Pt
          ∴燈所消耗的電能是:W有用=Pt=40W×36000s=1.44×106 J;
          故太陽能照明燈利用太陽能的效率:
          η=
          W有用
          W
          ×100%=
          1.44×106J
          1.04×107J
          ×100%≈13.8%.
          答:(1)電子節(jié)能燈正常發(fā)光一小時(shí)消耗的電能是1.44×105J;
          (2)太陽能電池板在一天時(shí)間里吸收的能量是1.04×107J;
          (3)太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是13.8%.
          點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了消耗電能的計(jì)算、效率的計(jì)算,以及利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題(新開發(fā)的太陽能照明燈能量轉(zhuǎn)化問題),加強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能意識(shí).
          練習(xí)冊(cè)系列答案
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