Question

4．太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)公用電力照明的路燈，白天太陽能電池對蓄電池充電，晚上蓄電池的電能供給路燈照明．太陽光垂直照射到地面上時，單位面積的輻射功率為P₀=1.0×10³W/m²．某一太陽能路燈供電系統(tǒng)對一盞LED燈供電，太陽能電池的光電轉換效率為15%左右，電池板面積1m²，采用兩組12V蓄電池（總容量300Ah），LED路燈規(guī)格為“40W，24V”，蓄電池放電預留20%容量．下列說法正確的是（　　）

• A． 蓄電池的放電電流約為0.6A
• B． 一盞LED燈每天消耗的電能約為0.96kWh
• C． 該太陽能電池板把光能轉換為電能的功率約為40W
• D． 把蓄電池完全充滿電，太陽照射電池板的時間不少于38.4h

Answer 1

分析 根據(jù)電功率的表達式求出放電電流；根據(jù)電功的表達式求出燈消耗的能量；根據(jù)功率的表達式求出光能轉換為電能的功率．

解答 解：A、蓄電池的放電電流為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{40}{24}$=1.67A，故A錯誤；
B、一盞LED燈的功率為40W，每天平均使用按10小時算，每天消耗的電能約為：W=Pt=40W×10h=400W•h=0.40kWh，故B錯誤；
C、太陽能電池板把光能轉化為電能的功率P=P₀S×15%=1.0×10³×1×15%=150W，故C錯誤；
D、把蓄電池完全充滿電，假設太陽能電池板全部用于對蓄電池充電，需能量為：E=（1-0.2）qU=0.8×300×24Wh=5760Wh，
而太陽能電池的即使一直垂直照射，功率為150W，故用時約：t=$\frac{5760}{150}$=38.4h，故D正確，
故選：D

點評 該題考查電能與斜率的運算，解答的重點是學生對能量轉化及效率的理解，并明確理解蓄電池總容量的意義．