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太阳能是21世纪重点发展的能源之一．太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车．如图所示的是一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8m²，太阳光照射到电池板每1m²面积上辐射功率为P₀=1KW，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U=120V，并对车上的电动机提供I=10A的电流，试问：
（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
（2）如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为150N，则汽车的行驶速度是多大？

解：（1）太阳能电池的面板接收到的太阳能的功率为
P_太=P₀S=1×10³W×8=8000W
转化为太阳能汽车的电功率为
P_电=UI=120V×10A=1200W
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率：
η₁= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%=15%；
（2）设汽车的转化效率为η₂，则汽车的机械功率为
P_机=P_电×η₂=1200W×75%=900W
当汽车匀速行驶时，
P_机= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =Fv，
$\text{[math]}$ ．
答：（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%；
（2）汽车的行驶速度是6m/s．
分析：（1）已知每平方米面积上能接收到太阳能的功率（总功率），还知道太阳能电池产生的电压和供电动机正常工作的电流，可求电动机工作时的功率（有用功率），根据效率公式求太阳能电池将太阳能转化为电能的效率．
（2）（1）求出了电动机工作时的功率，已知电能转化为机械能的效率，可求电动机的输出功率；又知道牵引力的大小，利用P= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =Fv求汽车的行驶速度．
点评：此题主要考查学生对功率的计算、功的计算、太阳能的转化等知识点的理解和掌握，此题涉及到的知识点较多，属于难题，此题体现了物理与高科技相结合的思想．

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（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
（2）如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为150N，则汽车的行驶速度是多大？

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在全国政协十一届五次会议上，政协委员于2012年3月14日提出了要大力发展新能源，太阳能是21世纪重点开发利用的新能源之一．太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型机动车．
有一种太阳能实验车（研制过程的样品），它上面的太阳能接收板的有效面积为S=8m²，太阳晴朗且接收板对着太阳时，每平方米面积上能接收到太阳的功率为P₀=1kW，太阳能电池产生的电压为U=120V，可供电动机正常工作的电流为I=10A．求：
（1）在电动机正常工作时，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多大？
（2）如果电动机正常工作时．将电能转化为机械能的效率是75%，且该车沿水平路面匀速直线行驶时所获得的牵引力是150N，则该车匀速行驶时的速度是多大？
（3）如果该车本身的质量是90kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为车子重力的1/10，那么，该车沿水平路面匀速行驶时能装载多少货物？（g=10N/kg）
（4）通过以上介绍及有关计算，你对该车的有关技术参数及性能已经有了大致的了解．如果你是评审专家之一，你认为该实验车能否批量生产投放市场？

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科目：初中物理 来源： 题型：

（1）太阳能是21世纪重点发展的能源之一．太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车．有一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8m²，在晴朗的天气，太阳光照射到电池板每1m²面积上辐射功率为P₀=1.2KW，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U=160V，并对电动机提供I=12A的电流．则太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是

20%

，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上以8m/s的速度匀速行驶时，受到的牵引力

180

N．
（2）新材料有半导体、超导材料和纳米材料．集成线路是由

半导体

材料制成的，人们能够利用超导体的

零电阻

特性实现远距离、大功率送电．
（3）根据实验数据描出加热过程中杯内物质的温度随时间变化图象如图，t₂时刻，该物质处于

固、液混合

态（选填“固”、“液”、“固、液混合”），t₂与t₃相比，

t₃

时刻杯内物体内能较大．
（4）用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm，由图可知，绳端受到的拉力F为

N，滑轮组的机械效率η为

83.3

%．上升过程中物体的

动能

（机械/动/重力势）能没有发生变化．

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太阳能是21世纪重点发展应用的能源这一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车．如图所示，是一辆太阳能汽车动力部分的电路图，行驶时，通过改变滑动变阻器R的电阻来调节电动机M的转速，从而改变汽车行驶的速度，当滑动变阻器的滑片在最右端时，汽车的行驶速度最大，此时电压表的读数为120V，电流表的示数为10A．
（1）求汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率；（需选择公式P=UI或P=U²/R）
（2）当汽车以最大速度行驶90min后，此时电动机消耗的电能为多大？这些能相当于多少kg的93^#汽油完全燃烧放出的热量？（93^#汽油的热值为4.5×10⁷J/Kg）

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