Question

某太陽能汽車是用太陽能電池將所接收到的太陽光能轉(zhuǎn)化為電能提供給電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的．已知車上太陽能電池接收太陽光能的面板面積為8m²，正對太陽時(shí)能產(chǎn)生120V的電壓，并對車上的電動(dòng)機(jī)提供10A的電流，而太陽光照射到面板時(shí)每平方米的輻射功率為1000W．設(shè)太陽照射到面板的能量全部被吸收．求：

	應(yīng)用舉例	物理原理或說明問題
如	腳蹬半徑大于傳動(dòng)齒輪半徑	相當(dāng)于省力杠桿的輪軸
（1）	車座做成馬鞍形	①
（2）	②	減少轉(zhuǎn)動(dòng)軸的摩擦和能耗
（3）	緊握剎車制，可把車停下	③
（4）	稍稍用力轉(zhuǎn)動(dòng)車把，車的運(yùn)動(dòng)方向就改變	④

（1）車上太陽能電池面板正對太陽10min接收到的能量；
（2）若通電10min，太陽能電池產(chǎn)生的電流通過電動(dòng)機(jī)所做的電功．
（3）太陽能汽車環(huán)保節(jié)能，但目前卻無法廣泛使用，你認(rèn)為主要原因是什么？（舉出一個(gè)）

Answer 1

解：
（1）從題可知，t=10min=600s，
則接收的能量為：E=1000W/m²×8m²×600s=4.8×10⁶J．
（2）∵U=120V，I=10A，t=10min=600s，
∴電流通過電動(dòng)機(jī)所做的功為：
W=UIt=120V×10A×600s=7.2×10⁵J．
（3）太陽能還沒有被大量使用的原因是受天氣影響，天時(shí)晴時(shí)陰，使得太陽能有強(qiáng)度弱、不穩(wěn)定、不連續(xù)等缺點(diǎn)．
答：（1）車上太陽能電池面板正對太陽10min接收到的能量為4.8×10⁶J．
（2）若通電10min，太陽能電池產(chǎn)生的電流通過電動(dòng)機(jī)所做的電功為7.2×10⁵J．
（3）主要原因是受天氣影響，天時(shí)晴時(shí)陰，使得太陽能有強(qiáng)度弱、不穩(wěn)定、不連續(xù)等缺點(diǎn)．
分析：（1）知道太陽光照射到面板時(shí)每平方米的輻射功率，以及接收太陽光能面板的面積和光照時(shí)間，從而可以計(jì)算出太陽能電池面板接收到的能量．
（2）已知正對太陽時(shí)能產(chǎn)生的電壓和對車上的電動(dòng)機(jī)提供的電流以及通電時(shí)間，根據(jù)公式W=UIt可求，太陽能電池產(chǎn)生的電流通過電動(dòng)機(jī)所做的電功．
（3）陽能既無污染、又取之不盡，但還沒有被大量使用，主要受天氣影響，據(jù)此分析．
點(diǎn)評：本題考查了能量和電流做功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其公式變形的靈活運(yùn)用，解題過程中要注意單位的換算，以及太陽能優(yōu)缺點(diǎn)的了解與掌握．