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1、计算专练（能源）物理提升练习1风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率（1）风力发电机是根据_原理发电的，利用风力发电时，是将_能转化为电能（2）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太
2、阳能电池板的输出功率为_W（3）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W此时风速为_m/s（4）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时，为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过_h（5）某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明，已知路灯的规格为“12V、70 W”路灯共1000盏，每天正常工作10 h，则一天消耗的电能为_kWh2太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2l06 J的太阳能，某天加满水后，经过4h太阳光的有效照射，热水器中质量为50kg、初温为25的水温度升高到45求
3、：（1）热水器中的水吸收的热量Q；（2）热水器的效率；（3）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？（焦炭的热值q=3.0l07J/kg）3太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：其中太阳辐射功率是指1h内投射到面积上的太阳能。补充说明：太阳能热水器，它的吸热板面积为，内装100L水，太阳每小时辐射到面积上的热量是，这些水在10h内由升高到。求：水在10h内吸收的热量；如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少的天然气；天然气的热值为该太阳能热水器的能量转化效率。4有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如右表
4、所示. 将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水. 型 号JL88水容量/L80自身质量/kg40（1）无锡地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8106J. 若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气(热值q=4.2107J/kg)来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？5太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，某太阳能汽车总重力为4000N，顶部安装了太阳能电池板。如图所示，太阳光照射到太阳能电池板上，汽车每
5、秒能吸收6能量。（1）若太阳能电池板持续接收太阳光照的时间为50s，求汽车吸收的太阳能E；（2）这辆汽车在某水平路面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的，则汽车受到的牵引力为多少？（3）如果这辆汽车把太阳能转化为机械能的效率为80%，则汽车在该路面上能匀速行驶的速度为多少？6在新农村建设中很多楼房顶部装有太阳能、电能两用热水器，该热水器利用太阳辐射的能量加热时，能把太阳辐射能的70%转化为水的内能；用电热丝加热时，能把电能的90%转化为水的内能，该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热它的铭牌如表格所示小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1 m2他家所在的地区(晴天)每天接收太阳
6、辐射的时间为8 h，太阳光照射地面时的辐射功率为900 J/(sm2)，即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900 J已知g10 N/kg，c水4.2103 J/(kg)，水1.0103 kg/m3当热水器内蓄满水时，求：(1)热水器对水平台面的压力和压强；(2)热水器每天接收的太阳辐射能使水升高的温度；(3)热水器将水从20 加热到52.4 所需的最短时间7太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息太阳照射时间/h装水量/kg吸热板面积/m2水的初温/水的末温/水的比热容/J/（kg）太阳辐射功率/J/（m2h）101002.52
7、0704.21031.68106其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能求：（1）水在10h内吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4l07J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）（3）该太阳能热水器的能量转化效率8目前我国风力、光能发电总量双双位于世界第一如图所示是道路上安装的新型风光 互补路灯系统，这种路灯同时安装了风力发电机和太阳能电池板他的技术参数如下表： 风力发电额定功率260W风力发电额定额定风速8m/s风力发电启动风速3m/s太阳能电池板平均输出功率100W（1）该路灯通过风力发电机发电时，将_能转
8、化为电能；该路灯安装的灯泡上标有“24V 60W”字样，则灯泡正常发光时的电流是多大？100 盏该型号路灯，一个月消耗的电能是_？（假设路灯每晚工作 10h，一个月按 30 天算）这些能量相当于消耗_kg 的煤炭？（煤炭热值 q煤=3107J/kg，不计能量损失） （2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为 800W/m2 ， 若太阳能电池板的面积为 1.25m2 ， 则太阳能电池光电转换效率为多大_？ （3）在平均风速为 8m/s 的晚上，风力发电机除了给路灯提供电能之外，同时还将多余的电能储存在蓄电池中如果风力发电机一晚上工作时间为 10h，则在蓄电池储存的电能是_kWh9太阳能路灯的电源是
9、由太阳能电池板和蓄电池构成。它能将太阳能转化为电能后给蓄电池充电,充电时电能被转化为化学能储存起来,夜晚再为路灯供电。设在一定时间内,太阳辐射到太阳电池板的能量为2.7107 J,求:（1）这些能量与完全燃烧多少煤放出的热量相当（煤的热值为3.0107 J/kg）?（2）若这些能量经转化后,可供功率为35 W的路灯工作60 h,求该太阳能供电装置的能量转化效率。10学校淋浴用的简易太阳晒水箱内装20的水60kg，水箱玻璃盖的面积为0.84m2，从有关资料查得，地球上与光线垂直的表面接收太阳辐射能为7.56104J/（minm2）这类水箱吸收太阳能的效率为50，且水散热损失约为20，若太阳光总能
10、垂直射入玻璃盖，试计算4h后箱中的水的温度水的比热容为4.2103J/（kg）11一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20的水，阳光照射一段时间后，水温升高到80 （1）水吸收的太阳能是多少? c水4.2103J/(kg) （2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？ q干木柴1.2107J/kg答案1 电磁感应 机械能 80 6 14.4 700 2 （1）4.2106J；（2）25%；（3）0.7kg3 （1）2.1107J；（2）0.25m3；（3）30%4 （1）3.36107 J；60；（2）0.8kg5 (1) (2) (3)60m/s6 （1）水的质量m水=V=
11、1.0103kg/m30.15m3=150kg，热水器对水平台的压力：F=G=（m器+m水）g=（50kg+150kg）10N/kg=2000N，热水器对水平台的压强：p=20000Pa；（2）热水器每天接受的太阳辐射能：W=900J/（sm2）83600s2.0m2=5.184107J，水吸收的热量：Q吸=70%W=70%5.184107J=3.6288107J，由于水的体积V=150L=0.15m3，水的质量：m水=V=1.0103kg/m30.15m3=150kg，Q=cmt，故水升高的温度：t=57.6；（3）热水器将水从20加热到52.4所吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）150kg（52.420）=2.0412107J，热水器利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热，时间最短，假设此时的时间为t，W=Pt，则Q吸=90%Pt+70%900J/（sm2）t2.0m2=4860Wt需要加热的时间：t=4200s7 （1）2.1107J；（2）0.25m3；（3）50%8 风（机械） 6.48109J 216kg 10% 2 9 （1）0.9 kg（2）28%10 44.211 （1）6.3107J； （2）5.25kg