Question

19．閱讀短文，回答問題
太陽能汽車
太陽能清潔無污染，是人類能源的寶庫，某太陽能騎車總質(zhì)量為800kg，頂部安裝了太陽能電池板，太陽能電池板時(shí)由半導(dǎo)體材料制成的，它能將接收的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的汽車，如圖所示，太陽光照射到地面時(shí)單位面積上的輻射功率為2.4×10³W/m²，汽車上的太陽能電池板的有效面積為5m²．該車行駛時(shí)要求系好安全帶并關(guān)好車門，為此設(shè)計(jì)了專門的報(bào)警電路．
（1）太陽能電池電池板一般是由晶體硅制成的，它能直接把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，其主要材料是C
A．磁性材料  B．納米材料 C．半導(dǎo)體 D．超導(dǎo)體
（2）當(dāng)該車行駛時(shí)，其中的能量轉(zhuǎn)化情況是太陽能--電能--機(jī)械能．
（3）太陽能電池板能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，若太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率為40%，則轉(zhuǎn)換給汽車電動(dòng)機(jī)的功率是4800W．
（4）如果這輛汽車的電動(dòng)機(jī)經(jīng)電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%，若汽車所受阻力為車重的0.02倍，g取10N/kg，則汽車在該平面上勻速時(shí)的速度為24m/s．
（5）報(bào)警電路用兩個(gè)開關(guān)，由車門開關(guān)和安全帶開關(guān)控制，符合要求時(shí)電路圖中的電動(dòng)機(jī)M才能工作，下圖電路中符合要求的是B．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)材料的分類：導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體和太陽能電池板的材料進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)該車的原理分析解答；
（3）利用太陽板的接收功率和面積，結(jié)合效率求出轉(zhuǎn)化功率；
（4）先求出其重力，因?yàn)閯蛩�，牽引力等于摩擦力，根�?jù)摩擦力阻力與重力關(guān)系求出阻力即可解答；利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv解答勻速行駛速度；
（5）該車行駛時(shí)要求系好安全帶并關(guān)好車門，此時(shí)報(bào)警器才不會(huì)工作．

解答 解：（1）太陽能電池板是由晶體態(tài)硅制成的，硅屬于半導(dǎo)體；
（2）該車使用中的能量轉(zhuǎn)化情況為：太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能在轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；
（3）太陽能電池板能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，若太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率為40%，則轉(zhuǎn)換的電功率為：P=ηP₀S=40%×2.4×10³W/m²×5m²=4.8×10³W；
（4）車的重力為G=mg=800kg×10N/kg=8000N，由于這輛汽車在某水平面上勻速行駛，則牽引力等于阻力，故F=f=0.02G=0.02×8000N=160N；
因?yàn)闋恳�力為F=160N，由P=Fv可得：v=$\frac{P}{F}$=$\frac{4.8×1{0}^{3}W×80%}{160N}$=24m/s．
（5）安全帶未系好或車門未關(guān)，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，故B符合題意；圖A中只有一個(gè)條件滿足，報(bào)警器就不會(huì)工作；圖CD中，安全帶的開關(guān)閉合，報(bào)警器會(huì)斷路，故CD錯(cuò)誤．
故答案為：（1）C；（2）太陽能--電能--機(jī)械能；（3）4800；（4）24；（5）B．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了功率、重力、二力平衡、電路圖的設(shè)計(jì)等知識(shí)的求解，計(jì)算時(shí)注意公式變換以及單位統(tǒng)一．