Question

太陽(yáng)能是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的能源之一。太陽(yáng)能汽車是利用太陽(yáng)能電池將接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車的一種新型汽車。如圖所示的是一輛太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)車，車上太陽(yáng)能電池接受太陽(yáng)能的面板的有效面積為S="8" m²，太陽(yáng)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(duì)著太陽(yáng)時(shí)產(chǎn)生的電壓為U=120V，并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供I=10A的電流，試問(wèn)：
（1）       太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？
（2）       如果這輛汽車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時(shí)，受到的牽引力為150N，則汽車的行駛速度是多大？

Answer 1

解：（1）太陽(yáng)能電池的面板接收到的太陽(yáng)能的功率為
P_太= P₀S=1×10³×8W="8000W       " 轉(zhuǎn)化為太陽(yáng)能汽車的電功率為P_電=UI=120V×10A=1200W
太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為  η_A= P_電/ P_太×100%=1200W/8000W=15%
（3）       設(shè)汽車的轉(zhuǎn)化效率為η₂，則汽車的機(jī)械功率為   P_機(jī)= P_電η₂=1200W×75%=900W
當(dāng)汽車勻速行駛時(shí)，有  P_機(jī)=W/t=Fs/t=Fv,故F= P_機(jī)/v=900 /6=150（N解析:
略