1、题型突破六计算题考法示例交通工具类样题1 如图是一种投入使用的新型安全校车,中考期间,某中学的学生乘坐这种新型安全校车到18km外的考点参加考试,校车行驶了30min后安全到达考点(1)求校车在送考过程中的平均速度;(2)若校车和学生的总质量为9000kg,车轮与地面接触的总面积为0.2m2,求校车对水平路面的压强;(g取10N/kg)类型1 力学综合计算(3)若校车以12m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶,校车受到的牵引力为5000N,求校车发动机牵引力的功率解:(1)t=30min=0.5h,则校车在送考过程中的平均速度:v=s/t=18km/0.5h=36km/h;(2)校车对水平路面
2、强:p=F/S=G/S=mg/S=9000kg10N/kg/0.2m2=4.5105Pa;(3)校车发动机牵引力的功率:P=F牵v=5000N12m/s=6104W1.如图是我国首艘001A型17号国产航母,从外观上来看该国产航母与16号辽宁舰大致相同,也是常规动力航母,最少可以搭载36架“歼-15”舰载机它的满载排水量为80000吨,此时的吃水深度为12m(海水=1.0103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)满载时该航母受到的浮力;(2)若该航母以36km/h的速度匀速航行6h,则航母航行的总路程是多少?(3)一架舰载机飞离该航母后,若排开的海水体积减少了5m3,则该舰载机的质量是多少
3、?对应训练2.我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示,该飞机蓄满水后总质量为53.5t为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方150m处,将所蓄水分次投下,每次投水200kg,用时20s到达地面在水面滑行测试中:飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s,若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5106W(水=1.0103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积;(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率;(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力简单机械类样题2 如图所示是一辆汽车
4、通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深10m,物体重G=4103N,汽车重G车=3104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍请计算:(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?(2)滑轮组的机械效率是多少?(结果保留一位小数)(3)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?(3)由题意可得,汽车受到的阻力:f=0.05G车=0.053104N=1500N,汽车匀速直线运动,受到平衡力作用,在水平方向上,汽车受到向右的牵引力向左的拉力向左的阻力作用,由力的平衡条件可得牵引力:F牵=F+f=2103N+1500
5、N=3500N;汽车运动的距离:s车=s绳=3h=310m=30m,牵引力做的功:W牵=F牵s车=3500N30m=1.05105J3.某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10s,已知斜面长6m高2m,此装置的机械效率为80%(滑轮重绳重滑轮与绳之间的摩擦均不计)求:(1)拉力F;(2)拉力F做功的功率;(3)箱子和斜面间的摩擦力对应训练4.如图甲所示是一种起重机的简图,为了保证起重机起重时不会翻到,在起重机右边配有一个重物m0;已知OA=12m,OB=4m用它把质量为2103kg底面积为0.5m2的货物G匀速提起(g取10N/kg)求:(1)起吊前,当货物
6、静止在水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若起重机自重不计,吊起货物为使起重机不翻倒,右边的配重m0至少为多少千克?机械浮力类 样题3 如图所示,杠杆MON在水平位置保持静止,AB是实心柱形物体,它们受到的重力分别是GA=13.8N,GB=10N,物体B的底面积SB=40cm2,柱形容器中装有水,此时水的深度h1=12cm,容器的底面积S容=200cm2,物体B底面离容器底的距离h0=5cm,已知MO ON=2 3,水=1.0103kg/m3,g取10N/kg求:(1)水对容器底的压强和水对物体B的浮力;(2)物体A对水平地面的压力;(3)若打开开关K缓慢放水,当物体A对水平地面压力刚好为
7、零时,容器中所放出水的质量是多大?解:(1)水对容器底的压强:p水=水gh1=1.0103kg/m310N/kg0.12m=1200Pa;物体B排开水的体积:V排=SB(h1-h0)=40cm2(12cm-5cm)=280cm3=2.810-4m3,水对物体B的浮力:F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg2.810-4m3=2.8N;5.某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心圆柱体A,拉力的功率随时间的变化如图乙所示,已知动滑轮的重力为60N,物体匀速上升的速度始终为1m/s(不计绳重摩擦及阻力,水=1.0103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)物体浸没在水中时
8、受到的浮力;(2)物体的密度;(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率对应训练单开关控制类样题4 如图所示,R1=20,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A求:(1)通过电阻R1的电流;(2)电阻R2的阻值类型2 电学综合计算解:(1)由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过电阻R1的电流:I1=U/R1=6V/20=0.3A;(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A,电阻R2的阻值:R2=U/R1=6V/0.2A=306.如图所示,电源电
9、压保持不变,电阻R1的阻值为40,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A求:(1)电源电压U;(2)通过R2的电流和R2的电阻;(3)电阻R2消耗的功率对应训练解:(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流因并联电路中各支路两端的电压相等,由I=UR可得,电源电压:U=U2=U1=I1R1=0.3A40=12V;(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过R2的电流:I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A,R2的电阻:R2=U2/I2=12V/0.2A=60;(3)电阻R2消耗的功率:P2=U2I2=12V0.2A=2.
10、4W多开关控制类样题5 如图所示,R1=25,小灯泡L的规格为“2.5V0.3A”,电源电压保持不变(1)S1S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压;(2)S1S2都闭合时,电流表示数变为0.6A,求R2的阻值解:(1)由电路图可知,S1S2都断开时,R1与L串联,小灯泡L正常发光,所以UL=U额=2.5V,电路中电流:I=I1=I额=0.3A,由I=UR可得,R1两端电压:U1=I1R1=0.3A25=7.5V,由串联电路电压特点可得,电源电压:U=U额+U1=2.5V+7.5V=10V;(2)由电路图知,S1S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,由并联电路的电压特点可知:U=
11、U1=U2=10V,通过R1的电流:I1=U/R1=10V/25=0.4A,由并联电路的电流特点可得,通过R2的电流:I2=I-I1=0.6A-0.4A=0.2A,所以R2的阻值:R2=U/I2=10V/0.2A=507.如图所示,电源电压保持不变,灯泡L2标有“24V12W”开关S1闭合S2断开时,电流表的示数为1A,电压表的示数为12V,灯泡L1正常发光,不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响求:(1)灯泡L1的额定功率;(2)在10s内,灯泡L2正常发光时消耗的电能;(3)当开关S1S2都闭合时,求电流表的示数和灯泡L2的实际功率对应训练解:(1)开关S1闭合S2断开时,电路中只有L1,灯泡L1
12、正常发光,则U额1=U=12V,I额1=I1=1A,故灯泡L1的额定功率:P额1=U额1I额1=12V1A=12W;(2)由P=W/t可得,在10s内灯泡L2正常发光时消耗的电能:W=P额2t=12W10s=120J;(3)灯泡L2的电阻:R2=U22/P2=(24V)2/12W=48,当开关S1S2都闭合时,两灯泡并联,此时通过L1的电流仍为1A,通过L2的电流:I2=U/R2=12V/48=0.25A,则电流表的示数:I=I1+I2=1A+0.25A=1.25A,L2的实际功率:P2=UI2=12V0.25A=3W开关滑动变阻器控制类样题6 如图所示,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R
13、铭牌上标有“1A20”字样,电阻R0=10,电流表量程是00.6A,电压表量程是03V(1)当滑动变阻器滑片处在最右端时,求电流表和电压表示数;(2)为了保证各电路元件安全,求R接入电路中的阻值范围解:(1)当滑动变阻器滑片处在最右端时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,则R=20,所以电路中的电流,即电流表示数:I=U/(R0+R)=6V/(10+20)=0.2A,R0两端的电压,即电压表示数:U0=IR0=0.2A10=2V;(2)当电压表的示数U1为3V时,电路中的电流最大,则通过R0的电流:I0=U1/R0=3V/10=0.3A,为保证各电路元件安全,允许滑动变阻器R接入电路中的最小电阻
14、:R最小=U滑/I0=(U-U1)/I0=(6V-3V)/0.3A=10,所以R接入电路中的阻值范围是10208.如图所示,电源电压恒定,小灯泡上标有“6V3W”的字样,滑动变阻器R2的最大阻值为60(1)求小灯泡正常发光时的电阻;(2)断开开关S2,闭合开关SS1S3,将滑片P移到a端时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为2A,求电源电压和定值电阻R1的阻值;(3)断开开关S1,闭合开关SS2S3,将滑片P移到距a端的长度为总长ab的15位置时,求此时小灯泡的实际功率(假设小灯泡电阻不变)对应训练解:(1)由P=U2R得,灯泡L正常发光时的电阻:RL=U2LPL=(6V)2/3W=12;(2)
15、断开开关S2,闭合开关SS1S3,将滑片P移到a端时,灯泡L与R1并联,电流表测量干路电流,灯泡L恰好正常发光则电源电压:U=U1=UL=6V;由P=UI得,灯泡L正常发光时的电流:IL=PL/UL=3W/6V=0.5A,则通过电阻R1的电流:I1=I-IL=2A-0.5A=1.5A,由I=U/R得,定值电阻R1的阻值:R1=U1/I1=6V/1.5A=4;(3)断开开关S1,闭合开关SS2S3,将滑片P移到距a端的长度为总长ab的15位置时,灯泡L与15R2串联,则R2=15R2=1560=12,所以电路总电阻:R=RL+R2=12+12=24,电路电流:I=U/R=6V/24=0.25A,
16、所以灯泡L的实际功率:PL=I2R=(0.25A)212=0.75W样题7 混合动力汽车具有节能低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点,某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电车速与所受阻力的关系如图所示在某次测试中,由内燃机提供能量,汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,同时蓄电池的电能增加了5.4107J/kg,求:(1)汽车牵引力做的功;类型3 力热综合计算(2)若所用燃料的热值是4.5107J/kg,测试过程中消耗8kg的燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少?
17、(3)内燃机工作时转化成电能的效率解:(1)由v=s/t得,汽车行驶的路程:s=vt=50km/h0.5h=25km=2.5104m,由图像可知,汽车速度为50km/h时,所受阻力为4000N,由于汽车匀速行驶,汽车的牵引力:F=f=4000N,牵引力做功:W=Fs=4000N2.5104m=1108J;(2)燃料完全燃烧放出的热量:Q放=mq=8kg4.5107J/kg=3.6108J;(3)由题知,蓄电池增加的电能W电=5.4107J,则内燃机工作时转化成电能的效率:=W电/Q放=5.4107J/3.6108J=15%9.我国自主研制的某新型战斗机,具备超音速巡航电磁隐身超视距攻击等优异性
18、能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系如表:(飞机使用的航空燃油的热值为5107J/kg)(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦?对应训练(2)当飞机以300m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是2.6103km,则飞机发动机的效率是多少?解:(1)燃油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1104kg5107J/kg=51011J;(2)飞机以300m/s的速度巡航
19、时,所受阻力f=2.7104N,牵引力F=f=2.7104N,则飞机发动机的输出功率:P=Fv=2.7104N300m/s=8.1106W=8100kW;(3)由(1)可知Q放=51011J,飞机以500m/s的速度巡航时,所受阻力f=7.5104N,牵引力F=f=7.5104N,则有用功:W有=Fs=7.5104N2.6106m=1.951011J,所以飞机发动机的效率:=W有/W总=1.951011J/51011J=39%样题8 新能源纯电功汽车因其环保节能高效维护方使等诸多优势,将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具,现在毕节市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影电动汽车
20、提供能量的装置为车内的电池组,当它给电动机供电时,电动机将驱动车轮行驶如图所示是国内某型号的纯电动汽车,若该车和车内乘客的总质量为2.4103kg,每个车轮与地面的接触面积为0.01m2当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍,此时电池组加在电动机两端的电压为320V,通过电动机的电流为60A类型4 力电综合计算若连接导线的电阻不计,传动装置消耗的能量不计,(g取10N/kg)求:(1)该电动汽车此时对地面的压强;(2)该电动汽车将电能转化为机械能的效率;(3)该电动汽车电动机线圈的电阻解:(1)电动汽车对水平地面的压力:F=G=mg=2.410
21、3kg10N/kg=2.4104N,受力面积:S=4S0=40.01m2=0.04m2,电动汽车对水平地面的压强:p=F/S=2.4104N/0.04m2=6105Pa;(2)电动汽车在水平路面上匀速行驶,则汽车受到的牵引力:F=f=0.02G=0.022.4104N=480N,汽车匀速行驶时牵引力做功的功率:P有用=Fv=480N25m/s=1.2104W;电动汽车行驶消耗的电功率:P电=UI=320V60A=1.92104W;则该电动车将电能转化为机械能的效率:=P有用/P电=1.2104W/1.92104W=62.5%;(3)若连接导线的电阻不计,传动装置消耗的能量不计,则电动机线圈的发
22、热功率:P热=P电-P有用=1.92104W-1.2104W=7.2103W,根据P=I2R可得,线圈的电阻:R=P热I2=7.2103W/(60A)2=210.如图所示是某压力测力计的电路原理示意图图中电源电压为7.5V并保持不变;定值电阻的规格是“40015mA”,起保护电路的作用;G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计);R是一种新型电子元件,在压力不超过600N的前提下,其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示(1)电阻R0允许消耗的最大功率是多少?对应训练(3)该测力计的量程是多少?(2)分析表格数据,求电子元件的阻值R随压力F变化的关系式解:(1)电阻R0中允许通
23、过的最大电流:I=15mA=0.015A,则最大电压:U0=I0R0=0.015A400=6V,最大电功率:P0=U0I0=6V0.015A=0.09W;(2)由表格数据可知,压力每增大50N,电阻R的阻值减小20,即电阻R与压力F的关系为一次函数,设为R=kF+b,把F=0NR=300和F=50NR=280代入可得R=300,280=k50+b,解得:k=-0.4/N,b=300,所以电子元件的阻值R随压力F变化的关系式为R=300-0.4/NF;(3)当电路中的电流为15mA时,电路中的总电阻:R总=7.5V/0.015A=500,则此时电子元件的阻值:R=R总-R0=500-400=10
24、0,由R=300-0.4/NF可得,最大压力F大=500N,所以该测力计的量程是0500N常规电热类样题9 某品牌电磁炉铭牌部分参数如图所示,现将其接入220V电路中给锅内25的水加热5min,锅内的水温度升高到88,已知c水=4.2103J/(kg),求:(1)电磁炉在5min内消耗的电能;(2)假设电磁炉工作时产生的热量全部被水吸收,那么锅内水的质量是多少类型5 电热综合计算解:(1)由P=W/t可得,电磁炉在5min内消耗的电能:W=Pt=2100W560s=6.3105J;(2)由=Q吸/W可得,水吸收的热量:Q吸=W=84%6.3105J=5.292105J,由Q吸=cmt可得,锅内
25、水的质量:m=Q吸/(c水t)=5.292105J/(4.2103J/(kg)(88-25)=2kg11.有一只电热水壶,其铭牌上标有“220V1210W”的字样,不考虑温度对电阻的影响,水的比热容为4.2103J/(kg)求:(1)它正常工作时通过电阻丝的电流有多大?(2)它正常工作时电阻丝的电阻有多大?(3)当实际电压为200V时,该电热水壶的效率为80%,在标准大气压下将壶内1kg的水由20加热至沸腾,需要加热多少分钟?对应训练解:(1)由P=UI可得,电热水壶正常工作时的电流:I=P/U=1210W/220V=5.5A;(2)由I=U/R可得,电热水壶正常工作时的电阻:R=U/I=22
26、0V/5.5A=40;(3)在标准大气压下水的沸点是100,则水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(100-20)=3.36105J,当电压为200V时,电热水壶的实际功率:P实=U2实R=(200V)2/40=1000W,由=Q吸/W可得,消耗的电能:W=Q吸/=3.36105J/80%=4.2105J,由P=W/t得,需要加热的时间:t=W/P实=4.2105J/1000W=420s=7min12.母亲为了给小林增加营养,买了一台全自动米糊机,如图甲所示米糊机的主要结构:中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原材料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管
27、,用来对液体加热如图乙所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P-t”图像表格内是主要技术参数请问:(1)米糊机正常工作时电热管中的电流是多大?(结果保留一位小数)(2)米糊机正常工作时做一次米糊,消耗的电能是多少?(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20,米糊沸腾时温度是100,电热管的加热效率是多少?已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0103J/(kg),结果保留一位小数解:(1)由P=UI得,米糊机正常工作时电热管中的电流:I=P/U=1000W/220V4.5A;(2)米糊机正常工作一次,加热
28、消耗的电能:W1=3P1t1=31000W360s=5.4105J,电机消耗的电能:W2=2P2t2=2130W160s=1.56104J,消耗的总电能:W=W1+W2=5.4105J+1.56104J=5.556105J,(3)吸收的热量:Q吸=cmt=cm(t-t0)=4.0103J/(kg)1.5kg(100-20)=4.8105J,电热管的加热效率:=Q/W1=4.8105J/5.4105J88.9%多挡位电热类样题10 小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于热水器水箱内部,当水温低于40时自动闭合,达到40时自动断开;R1和R2均
29、为用来加热且阻值不变的电热丝使用时,手动闭合开关S1,电热水器开始工作电热水器部分参数如表所示:(1)电热丝R1的阻值是多少?(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?(3)假设将一箱水加热至设定温度时水吸收的热量为4.2106J,用了50min,则电热水器的效率是多少?(结果保留一位小数)解:(1)当只有S1闭合时,R1单独工作,用电器处于保温状态,由P=U2R可得:R1=U2/P保温=(220V)2/220W=220;(2)当两开关都处于闭合状态时,两电阻并联,处于加热状态,R2的功率:P2=P-P1=1980W-220W=1760W,由P=UI可得,电热丝R2的电流:I2=P2/U=176
30、0W/220V=8A;(3)根据题意可知,Q=4.2106J,由P=W/t可得,消耗的电能:W=Pt=1980W5060s=5.94106J热水器的效率:=Q/W=4.2106J/5.94106J70.7%13.有一款新型智能电热水壶,有高中低三挡,并可以手动调节,它的等效电路图如图所示,其中R1=R2=88,均为电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b(1)开关S1S2处于什么状态时,电热水壶处于低温挡?(2)电热水壶处于中温挡时的电流是多大?(3)用高温挡加热时,电功率是多大?把1kg水从20加热到100需要多长时间?已知c水=4.2103J/(kg),不计热量损失,结果保留整数对应训练解:(1
31、)由电路图知,当S1断开,S2接b时,R1R2串联,电路总电阻最大,电源电压U一定,由P=U2R可知,此时总功率最小,电热水壶处于低温挡;(2)由电路图知,当S1闭合,S2接b时,只有R1连入电路,电路中电阻较大,不是最大,电源电压U一定,由P=U2R可知,此时总功率较小,电热水壶处于中温挡,则处于中温挡时的电流:I=UR1=220V/88=2.5A;(3)当S1闭合,S2接a时,R1R2并联,总电阻最小,由P=U2R可知,总功率最大,电热水壶处于高温挡,R1R2并联时,总电阻:R并=R1R2/(R1+R2)=8888/(88+88)=44,高温挡加热时,电路消耗的功率:P高=U2/R并=(2
32、20V)2/44=1100W;把1kg水从20加热到100吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(100-20)=3.36105J,不计热量损失,W=Q=3.36105J,由P=W/t可得,所需时间:t=W/P高=3.36105J/1100W305s样题11 能源是人类社会进步发展的重要物质基础,太阳能处处可以利用,是一种理想的能源(1)你认为利用太阳能有哪些好处?(至少写两条)(2)太阳能路灯已成为我市许多城镇乡村一道靓丽的风景线(如图甲所示),太阳能路灯的太阳能电池板能直接把太阳能转化成电能,并可用蓄电池储存起来若某小区路灯利用与太阳能电池板相连的蓄电池作电源
33、,蓄电池电压为12V,容量为24Ah(表示安时),路灯规格为“12V 24W”,则充足电的蓄电池可供路灯正常工作多长时间?类型6 新能源(3)如图乙所示,已走进千家万户的太阳能热水器是采用将太阳能转化为热能的方式利用太阳能的下表提供的是装满水的某种型号的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息请根据信息计算:水=1.0103kg/m3,c水=4.2103J/(kg)太阳能热水器照射8h,水吸收的热量是多少?热水器平均1h所吸收的太阳能是多少解:(1)可再生清洁无污染等;(2)电P=UI得,通过路灯的额定电流:I额=P额/U额=24W/12V=2A,蓄电池可供路灯正常工作的时间:t=Q容/I额=24A
34、h/2A=12h;(3)太阳能热水器的容积:V=100L=0.1m3,热水器内水的质量:m水=水V=1.0103kg/m30.1m3=100kg,水吸收热量:Q吸=c水m水t=4.2103J/(kg)100kg60=2.52107J;热水器8h吸收的太阳能:Q太=Q吸/=2.52107J/80%=3.15107J,热水器平均1h吸收的太阳能:Q平=3.15107J/8h=3.9375106J14.世界各国太阳能专家聚集巴黎,专门讨论了太空太阳能电站问题这种空间电站的设想是将太空站建在与地球同步轨道的一个固定位置上,向地球上的固定区域供电其发电原理如图所示在太阳能收集板上铺设太阳能电池,通过光电
35、转换把太阳能转变成电能,再经微波转换器将电流转换成微波,并通过天线将电能以微波形式向地面发送,地面接收站通过天线把微波能还原成电能对应训练(1)如果太阳能电池的硅片面积为4m2,可提供电功率为50kW,巨大的太阳能收集板系统的总面积可达5000km2,其发电功率是多少千瓦?(2)利用微波传输电能,输电效率可达80%,试计算到达地面接收站时的功率实际是多少千瓦?(3)如果一个太阳灶每平方米平均每分钟吸收太阳能8.4104J,其效率为15%,那么表面积为2m2的太阳灶输出能量的功率为多少?解:(1)发电功率:P=50kW/4m25109m2=6.251010kW;(2)到达地面接收站时的功率实际:P实=P=80%6.251010kW=51010kW;(3)表面积为2m2的太阳灶每分钟吸收太阳能:E=28.4104J=1.68105J,表面积为2m2的太阳灶输出的能量:E有=E=15%1.68105J=2.52104J,表面积为2m2的太阳灶输出能量的功率:P=E有/t=2.52104J/60s=420W
