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

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  • 解题思路:(1)根据公式P=Fv先求出最大机械输出功率;再求出需要的电功率和垂直于太阳光的太阳能电池板得到的太阳辐射最大功率,最后求出车上的太阳能电池板能提供的最大功率;几个数据进行比较即可得出结论;

    (2)可以从车的重量、受到的阻力、机械损耗、车速等方面考虑.

    (1)v=72km/h=20m/s;

    驱动电机需要达到的最大机械输出功率:P=Fv=kmgv=0.02×750kg×10N/kg×20m/s=3000W;

    需要的电功率P=

    P机

    η1=[3000W/90%]≈3333W;

    P=

    (1−η2)P总

    4πr2=

    (1−51%)×3.9×1026

    4×3.14×(1.5×1011)2W=676W;

    P电池3PS=15%×676×8W=811W<3333W;

    以上数据为天气晴朗、太阳能电池板始终垂直于阳光时的数据,实际上汽车上的电池板很难做到始终于阳光垂直,其实际提供的电功率会小于P电池;不能满足驱动电机的需求.

    (2)减轻车体自身的重力、降低车辆行驶时的阻力、减小机械损耗、降低车辆设计最高时速、提高电机的效率、兼容其他能源动力、使用蓄电池供电、在车的顶部安装折叠式太阳能电池板、停车时将太阳能电池板转化的电能存入蓄电池、研发高效率太阳能电池板等.

    点评:

    本题考点: 功率的计算;电功率的计算.

    考点点评: 本题考查功率的计算,关键是公式的变形及其应用,主要告诉我们太阳能对我们的作用,它是环保能源.

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