1、有關太陽能利用問題的幾個考題隨著科學技術的開展，人們發現，太陽不但用間接方式一直向人類提供賴以生存和發展的能量，而且還是可能為人類長期地直接提供巨大能量的又一新能源。首先，太陽能十分巨大，僅一小時到達地球外表的太陽能，就比目前全世界一年能源生產的總量還多。其次， 太陽能供給時間長， 據科學家推算，太陽像現在這樣不停地進行核 聚變，連續輻射能量，可維持 60億年以上，對人類來說，太陽能幾乎可以說是一種取之不 盡用之不竭的永久性能源。第三，太陽能分布廣闊，獲取方便，處處可以利用，既無需挖掘 開采，也無需運輸。最后，太陽能平安、清潔，開發利用太陽能不會給環境帶來污染。所有 這些，都促使人們對直接利用

2、太陽能日益感興趣。到目前為止，人類直接利用太陽能的途徑有兩種：一是把太陽能轉化成內能，以供給用；二是通過光電轉換裝置把太陽能直接轉化成電能。在近年的中考中， 太陽能的直接利用問題，成為一個重要的考點，為此，摘取一組考題，供大家析賞。一、把太陽能轉化成內能，以供給用的考題例1 2004年遼寧下表是某電輔式太陽能熱水器的局部參數，夏天用溫度為20C的水將保溫桶充滿。假設熱水器接受到的太陽能有50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，試求：保溫權容積(L )150來光J2.5水溫臭大45-90冬天40“ 3)電熱管220V 20QOW當水溫恰好到達最高時，需要多少太陽能？假設晚間無太陽光時用電熱管加熱

3、，到達同樣要求，在電熱管不計熱量損失的情況下, 需要加熱多長時間？請簡要說出一條太陽能熱水器的優點。解；保溫補充滿水時，由卩=供得岡=卩朮冒-1 OXlO/mX 150X 103- 150*g籍天巖好日光充分照射下r =兀J' Q暑=C 初3 (i -切)=4.2 X 103J/ Og-r： X( 0Q1C - 20T )= 4,41 X 10 7Y太陽能有刃蛤襯水吸收4.41 X107J50%-4.41 X 10?2000R/= 2.205X 10*s = 6,125 h節能匚例2 2004年黑龍江下面是小明在題為?能源的利用?的研究性學習中收集到的有關太陽能的資料：太陽能是人類最根

4、本的能源，它無污染、免費，還可以再生，這種能源的使用期和太陽本身壽命一樣長。當太陽光照射地面時，1m2地面上在1s內平均得到的太陽輻射能約為 1 . 0 X10J，太陽能熱水器就是直接利用太陽能的裝置，目前已經逐漸地出現在我們的生活恰好，小明同學家最近買一臺太陽能熱水器，在參考了以上資料后，他又在網上下載 了某型號太陽能熱水器的宣傳廣告：容積01100L集熱管的采光面積C S)曲數率5)40%便曲年跟(13年小明家每天大約需要 100kg熱水，用這種熱水器將這些水從 25C加熱到45C需要多 長時間？比照效率為80%勺電熱水器，小明家每天可節約多少電能?辭；設i表示光照的時間，疋表示l.OX

5、10V/5-=1 03XOCX2D = .4X106 U)缶=加厲 怕證是衣陽能熱水器倍給水的熱量)S.4X105=l.ox 103X L5X40%10 ES.4X10"丁.F一如以皿二、通過光電轉換裝置把太陽能直接轉化成電能以供給用的考題例3 2004年河南太陽能是21世紀重點開展的能源之一，太陽能汽車是利用太陽能 電池將接受到的太陽能轉化為電能，再利用電動機來驅動汽車的一種新型汽車。太陽能實驗車上的太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積s= 8m2,太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率為 Fb= 1kw，在晴朗的天氣，電池對著太陽時產生的電壓為U= 120V,并對車上的電動機

6、提供I = 10A的電流，試問：太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率是多少？如果這輛汽車的電動機將電能最終轉化為機械能的效率為75%當汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力為150N,那么汽車的行駛速度是多大？解：太陽能電池的面扳接收到太陽能的功率為 lxioxg = 8000 轉化為衣陽能汽車的電攻率曲尸噸=UT= 120f<X 1OX = 1200F太陽能電池痔末陽能能化為電能的蝕率為 卩申12001JrTK設汽車的轉化數率対W 那么汽車的機械皴率為珂I =尸電巾=1 20 0(X75% =5>00 當汽車勻逮行駛時有POQjyTsda<=6)71/5例4 2004年甘肅

7、請先閱讀以下短文和材料:未來是電動汽車的時代中國工程院院士 陳清泉我一直認為，電動車一定會代替汽油車，有兩個理由：一是能源問題，二是污染問題。最多再過60年，我們現在所用的石油資源將枯竭，到那時候汽油車怎么辦？還有就是眾所 周知的傳統汽油車對大氣造成的污染相當嚴重，尾氣排放造成的空氣污染目前已經占到整個污染的一半以上。電動車應該可以解決這個問題， 因為電動汽車根本上不以汽油為直接燃料, 能源利用率高，環境污染低摘自2004年4月30日?光明日報?“院士論壇資料：目前研究開發中的電動車有兩類具有實際應用前景，一是太陽能電動車，二是立足于氫能根底上的燃料電池汽車。前者將太陽能轉化為電能，能源來源無

8、限且無污染, 者以氫為燃料，通過化學反響產生電流并排出水，能實現可循環利用和零排放。ft軍電動機如圖是一輛設計中的太陽能汽車動力局部的電路簡圖，設陽光輻射到車上的太陽能電池的光能接受板上的功率為1. 0X 104W行駛時，可通過改變滑動變阻器的電阻來調節電動機轉速從而改變汽車的行駛速度，當滑動變阻器滑片在最左端時，汽車的行駛速度最大， 此時電壓表的示數為 180V,電流表的示數為 15A。汽車以最大速度行駛時電動機消耗的電功率是多大？當滑片向右滑至某一位置時，汽車的行駛速度小于最大速度，此時電壓表的示數為150V,電流表的示數為10A,那么此時滑動變阻器接入電路的電阻大小是多少？電動機消耗的功

9、率與滑動變阻器消耗的功率之比是多大?解：太陽能電池的面板接收到太陽能的功率為 轉化為丈陽能汽車的電斑率齒= 7 = 12Q!<X 1QX = 1 20 0F木陽能電池桁玄陽能轉化沏電能的效率洵丁|1冃120080005TX 100% -15%設汽車冊轉化敖率対w 那么汽車的機械敖率為卩機=尸電巾=120 0fyX75% =POO 當汽車勻速行駛時有900JF=6/71/5例5 2004年海淀有一種太陽能照明燈，太陽能電池板供1只“ 12V 9W的電子節能2燈工作，假設太陽能電池板接受太陽能的有效面積為0. 3m,平均1h內得到的太陽輻射能約為0. 4x 10J,太陽光照一天不考慮天氣的影

10、響、以 8h計算，恰好可供電子節能燈工 作10h,請解答以下問題：太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是多少？40W的白熾燈與這種9W的電子節能燈的發光效果相當。請你根據下表中數據計算說明：按目前價格使用這種太陽能照明燈與使用這種白熾燈相比在經濟上是否有優勢？燈每天工作10h, 一年按365天計算諏走電壓V額走功率W平均壽命毎只售價元毎度電費7E白熾燈22040lOOOh1J0.4電子節能燈1292000h15太陽能電池板20年1000解；太陽能電池板工作一天按恥計算吸收的太陽能 e = 0.4 X 10X8 = 3.2X10V照明燈工作10小時消耗的電能琢卩t 9 矽 X 10X36005 - 3.24X105/3.24X10V3.2X12=10.1%在相等的時間內2Q年進行比擬$燈泡工作總時間：20X365X 10h =73000使用白熾燈情況：需轉的燈數：金晉一73 盔購置白熾燈的費用：73X1.5元=109.5元白熾燈所消耗的電能！= F J = 0.04WX73000?i = 292毗齊力須交電費；2920X0.4元仗