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太阳能是人类能源的宝库.太阳能汽车是利用太阳能来工作的:太阳电

互联网  2010-11-11 00:00:00  互联网

题目

太阳能是人类能源的宝库.太阳能汽车是利用太阳能来工作的:太阳电池把太阳能转化为另一种形式的能,提供给电动机来驱动汽车.图是试验中的太阳能汽车.
(1)太阳能汽车利用太阳电池把太阳能转化成什么形式的能?
(2)太阳能汽车有许多优点和缺点,请你各列举一条.
(3)某试验中的太阳能汽车工作时,电动机两端的电压为160V,通过的电流为15A,效率为80%,若它在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为200N,求该车行驶4.8km需要多长时间?零零教育信息网

所属题型:问答题 试题难度系数:中档

答案

(1)太阳电池将太阳能转化成电能,电能又转化成汽车的动能;
答:太阳能汽车利用太阳电池把太阳能转化成电能.
(2)太阳能无污染属清洁能源,但受太阳光的限制.
答:太阳能汽车的优点:清洁无污染,太阳能取之不尽,用之不竭;缺点:获取能量受四季、昼夜、阴晴条件限制等.
(3)汽车匀速行驶4.8km做的公式W机械=FS=200N×4.8×103m=9.6×105J
根据电动机的效率,所以消耗的电能为:W=
W
η
=
9.6×105J
80%
=1.2×106J
据W=UIt,所以消耗的时间为:
t=
W
UI
=
1.2×106J
160V×15A
=500s
答:该车行驶4.8km需要500s.

考点梳理

初中二年级物理试题“太阳能是人类能源的宝库.太阳能汽车是利用太阳能来工作的:太阳电”旨在考查同学们对 能量转化效率 电功或电能的计算 太阳能 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初二物理。

  • 能量转化效率
  • 电功或电能的计算
  • 太阳能

考点名称:能量转化效率

能量转换效率:

使用能源的过程实际上就是能量转移或转化的过程,能源在一定条件下可以转换成人们所需要的各种形式的能量,例如,煤燃烧后放出热量,可以用来烧水、做饭、取暖;也可以用来生产蒸汽,推动蒸汽机转换为机械能,或者推动汽轮发电机转变为电能。电能又可以通过电动机、电灯或其它用电器转换为机械能、光能或内能等。一般情况下,能源不可能全部转化为人们需要得到的能量,所谓能量转换效率就是人们需要得到的能量(即有用能量)与当初消耗总能量的比值,计算公式为效率=输出有用能量/输入的总能量。

能量转换效率计算公式:

能量转换效率计算公式

能量转换效率的作用及意义

自然系统中存在的能量形式主要为:热能、机械、电能、内能、光能、化学能、声能、电磁能、原子能、生物能等,它们主要是通过一些设备进行从热能到机悈能的转变。

生态系统中能量在食物链的各个营养级之间,不断地流动和转化过程中,某一营养级的生物摄取的能量或同化量,占前一营养级生物换算或能量的生物量百分率。1942年由林德曼提出,他认为从一个营养级到另一个营养级的能量转换率为10%,则生产效率顺营养级逐级递减,即每通过一个营养级,能量减少90%。如果这个数值比例失调,就意味着生态系统中生物之间的数量平衡遭到破坏,也就是说能量转换的效率对于生态的作用也不容忽视。

考点名称:电功或电能的计算

电能是表示电流做多少功的物理量,电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 ),分为直流电能、交流电能,这两种电能均可相互转换。

电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路):W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R,W=Pt,W=Uq。

电能单位是“度”,它的学名叫做千瓦时,符号是kW·h。在物理学中,更常用的能量单位(也就是主单位,有时也叫国际单位)是焦耳,简称焦,符号是J。它们的关系是:1kW·h=3.6×106J,电能公式:W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出:W=I2Rt=U2t/R

电功计算:

1. W=UQ电

电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电压,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能

2. W=UIt

我们来看一下电功的含义,电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功,电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

3. W=Pt

W电功、P电功率、t时间

像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。

W=I2Rt (纯电阻电路)

考点名称:太阳能

定义:
太阳能,一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能、化学能、水的势能等等。

太阳能的利用及其优、缺点:

利用太阳能的三种方式 太阳能转化为内能 太阳能热水器
太阳能转化为电能 太阳能电池
太阳能转化为化学能 植物进行光合作用
太阳能的优点 完全清洁、无污染,并且取之不尽,用之不竭
太阳能的缺点 太阳能太分散,收集和转换系统过于庞大,因而造价高;随气候、季节变化,不稳定,转换效率低

在利用太阳能的三种方式中,有的间接利用太阳能,有的直接利用。
间接利用太阳能:化石能源(光能→化学能)、生物质能(光能→化学能)
直接利用太阳能:集热器(有平板型集热器、聚光式集热器)(光能→内能),太阳能电池(光能→电能)一般应用在人造卫星、宁宙飞船、打火机、手表等方面。

能源之母——太阳能
太阳主要由最轻的元素——氢构成,其表面的温度高达6000℃,中心的温度高达1500万~2000万摄氏度。数十亿年来,太阳一直不知疲倦地向太空辐射着巨量的光和热。在它内部不停地进行着核聚变反应氧不断地发生核聚变反应,生成氦,同时释放出巨大核能,发出光和热。令人称奇的是,太阳不断地向四面八方的宇宙空间辐射能量,到达地球上的光和热不过是辐射出总能量的22亿分之一,即便如此,地球每秒钟也能接收到173万亿下瓦的能量。这个数字相当于目前全世界能源总消费量的几万倍。现在,太阳光已经照耀我们的地球50亿年了,地球在这50亿年中积累的太阳能是我们所用大部分能量的源泉。地球上的能量除地热能、潮汐能和核能外,绝大多数都是直接或间接地来源于太阳,因此太阳能也被誉为人类的能源之母。

太阳能的优缺点:
太阳能的优点
1、太阳能最大的特点是能量巨大。在地球上,没有任何能源能与太阳能相比拟。太阳能是太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能。每年到达地球表面的太阳辐射能大约是130万亿吨标准煤,相当于目前全世界每年所消耗的各种能量总和的1万倍。
2、太阳能具有典型的再生性,是典型的可再生能源。而且,正是由于太阳能的可再生性,决定了其他几乎所有的可再生能源的再生性。换句话说,其他几乎所有的再生能源的再生性都来源于太阳能的再生性。
3、太阳能在时间上是长久的,对于人类而言,可以说是永久的,无限的。
4、太阳能是广泛的,在整个地球表面上,几乎都被太阳光所普照。
5、太阳能是完全洁净的能源,不排放任何污染气体和有害物质。
6、太阳能是惟一可以保持大气温度平衡而不使气候变暖的能源。
7、太阳能是最安全可靠的能源。
8、太阳能的开发和利用能够全面保持自然平衡。
9、太阳能的应用不受开采、运输和储存条件的限制。关于太阳能的优点,我们还将进行专门讨论。

太阳能的缺点
1、虽然太阳辐射能巨大,但是,由于广泛地分布于地球表面,因而太阳能的能量密度是比较低的。要从很大的面积上把太阳能收集起来,这需要大面积的设备和很大的投资。
2、由于地球的白转,使太阳能具有间歇性。这就是说,对于同一地点而言,所能接收到的太阳能是间断的。这就决定着:或者太阳能只能作为辅助能源,或者就必须增加储能装置。因而还必须增加投资。同时,大规模地储能,技术难度极大。
3、由于天气时晴时阴时雨,这又增加了太阳能的间断性,同时又使太阳能具有随机性。
4、由于地球是圆形的,也由于地球自身的运动特点,因此太阳能在地球上的分布是很不均匀的。
由于上述四个缺点,特别是第一个和第二个缺点,这就给太阳能的开发和利用带来很大的困难。这是造成今天太阳能开发利用比例很低的根本原因。



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