Question

【题目】风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久．下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．

风力发电机		太阳能电池板		蓄电池
最小启动风速	1.0m/s	电池板的面积	0.5m2	蓄电池容量	150Ah
最小充电风速	2.0m/s	光电转化效率	16%	额定电压	12V
最大限制风速	12.0m/s
最大输出功率	400W

（1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于 ．
A.二次能源
B.可再生能源
C.常规能源
D.非清洁能源
（2）风力发电机是根据原理发电的，利用风力发电时，是将能转化为能
（3）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为W
（4）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W此时风速为m/s．
（5）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时，为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过h
（6）某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明，已知路灯的规格为“12V、70 W”路灯共1000盏，每天正常工作10 h，则一天消耗的电能为kWh，如果用烧煤发出的电对该道路的路灯供电，已知煤电转换关系为β=380 g/（kWh）则一个月需要烧煤t（一个月以30天计）．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）电磁感应；机械；电
（3）80
（4）6
（5）14.4
（6）700；7.98
【解析】解：（1）太阳能、风能属于可再生能源，故选B；（2）风力发电机是根据电磁感应原理发电的，利用风力发电时，是将机械能（风能）转化为电能；（3）P输出=P0/m2×0.5m2×16%=1000W/m2×0.5m2×16%=80W；（4）由题知，风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，即P=kv3 ， ∵发电机的最大输出功率为400W、最大限制风速为12m/s，则400W=k×（12m/s）3 ，
∴k= ，
∵P=kv3 ，
∴风力发电机的输出功率为50W时的风速：
v= =6m/s．（5）∵P=UI，
∴I= = ，
使用时放电至余留20%停止电能输出，放电量Q=150Ah×（1﹣20%）=120Ah，
∵I= ，
∴放电时间：
t= = =14.4h．（6）知路灯总功率：
P=70W×1000=70kW，
一天消耗的电能：
W=Pt=70kW×10h=700kWh；
一个月用电：
W总=700kWh×30=21000kWh，
∵煤电转换关系为β=380g/（kWh），
∴需要煤的质量：
m=W总×β=380g/（kWh）×21000kWh=7980000g=7.98t．
所以答案是：（1）B；（2）电磁感应；机械；电；（3）80；（4）6；（5）14.4；（6）700；7.98．
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功的计算的相关知识，掌握电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．