1、学习方法报社 全新课标理念,优质课程资源太阳能树读材料 科技改变生活。据央视新闻直播间报道,如图所示,一名法国设计师设计出“太阳能树”,它的外形与普通盆栽很像,但“长”出来的是数块太阳能板叶子,可根据太阳的方向调整每块太阳能板的位置,从而确保最大限度地吸收太阳能,最后将能量储存在太阳能树底座内置的蓄电池内,底座上还拥有一个USB输出口,可以为手机充电,且其输出电压可根据实际需要进行调节。提问题 (1)此太阳能树的叶子在接受光照时首先将太阳能转化为 。(2)若此太阳能树的内置蓄电池的最大容量为4500mAh,输入电压为6V。当将此太阳能树一次充电,再为某一手机充电,该手机的电池充电时输入功率是1
2、.5W,充电时间为2h。如果不考虑手机充电时能量损耗,则每次都将该手机完全放电后再开始充电,请计算可为此手机最多充几次电?(3)太阳能电池有很多优点,如使用寿命长,保养费用极低;但缺点是效率低,理论上最高效率只有25%,制造太阳能电池所需的单晶硅价格昂贵。如果某一个家庭耗电1200kWh,如果家用电器全部改用太阳能电池供电,假定太阳辐射能为800W/m2,按1年200天,每天6h光照计算,同时配有高效蓄电池。估计要在屋顶安装的太阳能电池板面积至少是多少?会分析 (1)太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置,这种电能再以化学能的形式储存在蓄电池中。蓄电池充电时,把电能转化为化学能;放电时把化学能
3、转化为电能。(2)知道蓄电池的最大容量,可根据Q=It求出电荷量,然后利用W=UIt=UQ求出储存的电能,又知道手机的电池充电时输入功率和充电时间,可根据W=Pt求出手机的电池充电时消耗的电能,最后用储存的总电能除以手机充电消耗的电能即得充电的次数。(3)已知一个家庭耗电量和光电转化效率,根据=的导出公式W太=求出太阳能电池板接收的太阳能,又知道每平方米太阳能的辐射功率和光照时间,根据由W太=P0St的导出公式S=求出太阳能电池板面积。解 (1)电能(2)蓄电池的最大容量:Q=It=4.5A3600s=1.62104C,则此太阳能树的内置蓄电池储存的电能:W=UIt=UQ=6V1.62104C
4、=9.72104J;手机的电池充电时输入功率P=1.5W,充电时间t=2h=7200s,手机的电池充电时消耗的电能:W=Pt=1.5W7200s=1.08104J,则太阳能树的内置蓄电池可为此手机充电的次数:n=9次。(3)一个家庭耗电W电=1200kWh=4.32109J,由=100%得,太阳能电池板接收的太阳能:W太=1.7281010J,一年中的光照总时间t=20063600s=4.32106s,由W太=P0St得,要在屋顶安装的太阳能电池板面积:S=5m2。题外音 本题是一道综合应用题,涉及到的知识点较多,属于结合现代科技考查物理知识的题目,是现在中考的热点,解决此类问题时要紧扣物理考点,认真分析作答。