Question

太阳能是人类能源的宝库，人类除了间接利用贮存在化石燃料中的太阳能外，还设法直接利用太阳能．有一种太阳能路灯，电路如图所示，光控开关S白天与a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与b接触，标有“24V 30W”的路灯正常发光．求：
（1）路灯正常工作时，通过灯泡的电流；
（2）这种太阳能电池板收集太阳能的功率为180W，电池板的光电转换效率为15%，求太阳光照射10h，可以使路灯正常工作多长时间？

Answer 1

分析：（1）已知灯泡的额定电压和额度功率，利用公式I=

P

U

得到路灯正常发光的电流；
（2）已知电池板收集太阳能的功率和太阳光照射时间，可以得到获得的太阳能；已知太阳能和光电转换效率，可以得到获得的电能；已知路灯额定功率和电能，利用公式t=

W

P

得到路灯正常工作时间．

解答：解：
（1）∵P=UI，
∴路灯正常工作时，通过灯泡的电流为I=

P

U

=

30W

24V

=1.125A；
（2）∵P=

W

t

，
获得的太阳能为W_光=Pt=180W×10×3600s=6.48×10⁶J，
太阳能转化成的电能为W=ηW_光=15%×6.48×10⁶J=9.72×10⁵J，
路灯正常发光时间为t=

W

P

=

9.72×105J

30W

=32400s=9h．
答：
（1）路灯正常工作时，通过灯泡的电流为1.125A；
（2）太阳光照射10h，可以使路灯正常工作9h．

点评：此题考查的是电功率及其变形公式的应用，体现的是能量转化的效率问题，是中考考查的热点．