第3节 太阳能
知识要点基础练
知识点1 太阳能
1.在太阳内部,氢原子核在超高温下发生 聚变 ,释放出巨大的 核 能。
2.下面所说的哪个不是太阳能的优点 (D)
A.清洁 B.对环境不造成污染
C.分布广阔,获取方便 D.受天气影响大
3.现代社会中人类使用的能量归根结底主要来源于 (C)
A.水能和风能 B.核能
C.太阳能 D.石油
知识点2 太阳能的利用
4.目前直接利用太阳能的方式主要有两种,一是利用太阳能来加热水等,这个过程实际上是把太阳能转化为 内 能;二是用太阳能电池把太阳能转化为 电 能。
5.下列属于人类直接利用太阳能的是 (C)
A.光合作用将太阳能转化为植物的化学能
B.太阳能蒸发地表水分形成云、雨
C.太阳灶或太阳能热水器把太阳能转化为内能
D.以上都是
6.平板式集热器的箱面是玻璃,内表面涂黑,这是因为 (B)
A.黑色物体容易反射太阳光的能量
B.黑色物体容易吸收太阳光的能量
C.黑色物体的比热容大
D.黑色物体的密度大
综合能力提升练
7.许多城市都在推广利用太阳能,城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能,下列关于太阳能的说法不正确的是 (B)
A.太阳是一个巨大的“核能火炉”
B.太阳能为二次能源
C.太阳能属于可再生能源
D.太阳能清洁、无污染
8.近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东交民巷,该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供,它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量的转化和储存方式是 (B)
A.太阳能转化为内能,再转化为化学能
B.太阳能转化为电能,再转化为化学能
C.太阳能转化为内能,再转化为化学能
D.太阳能转化为电能,再转化为光能
9.太阳能清洁、无污染,是人类能源的宝库。某太阳能汽车总质量为400 kg,顶部安装了太阳能电池板,如图所示。太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103 W/m2
2
,汽车上的太阳能电池板的有效面积为5 m2。太阳能电池板能将太阳能转化为电能,若太阳能电池板的转换效率为40%,则转换给汽车电动机的电功率是多少?
解:太阳能电池板转换给汽车电动机的电功率
P=1.2×103 W/m2×5 m2×40%=2.4×103 W
拓展探究突破练
10.随着新能源、低碳等理念的普及,小明设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车,以下是他查到的一些数据:太阳辐射的总功率P总=3.9×1026 W,太阳到地球的距离r=1.5×1011 m,阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%;太阳光垂直照射时,太阳能电池的能量转化效率最高约为15%;假设一辆太阳能电池车的质量约为750 kg,期望达到的最高时速为72 km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍,车身最多能铺设的太阳能电池板的面积约为8 m2,驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率。根据以上数据,通过计算对小明的设想进行分析与评价(已知半径为r的球的表面积为S=4πr2,g=10 N/kg)。
解:因为汽车做匀速直线运动,由二力平衡得
F=f=0.02 G车=0.02 m车g=0.02×750 kg×10 N/kg=150 N
汽车的速度v=72 km/h=20 m/s
所以驱动电机的输出功率
P机=Fv=150 N×20 m/s=3000 W
需要的输入功率
P电=≈3333 W
1 m2的面积上太阳能电池板吸收太阳能的功率
P太=≈676 W
太阳能转化为电能的功率P电池=η3P太S=15%×676 W×8 m2≈811 W
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