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九年级物理填空题一般
题目
如图所示为风光互补路灯系统.它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,并将电能输送至蓄电池储存起来,供路灯照明使用,下表为某型号风光互补路灯系统配置方案:如果当地太阳辐射最大强度约为240W/m2240W/m^{2},要使太阳能电池的最大输出功率达到36W36W,太阳能电池板的面积至少要______m2m^{2},在仅靠风力发电的情况下,将蓄电池电能由20%20\%充至90%90\%至少所需时间为______hh.
风力发电机太阳能电池组件其它元件
最小启动风速1.0m/s1.0m/s太阳能电池输出功率36W36W蓄电池500A⋅h500A\cdot h,12V12V
最小充电风速2.0m/s2.0m/s
最大限制风速12.0m/s12.0m/s太阳能转化效率15%15\%大功率LEDLED路灯800W800W,12V12V
最大输出功率400W400W
知识点：太阳能的其他相关计算章节：第22章 能源与可持续发展 / 22.3 太阳能

答案与解析

答案

（1）太阳能转化效率为15%15\%，所以36W=240W/m2×15%×S36W=240W/m^{2}\times 15\%\times S，
解得太阳能电池板的面积：
S=36W240W/m2×15%=1m2S=\frac{36W}{240W/{m}^{2}×15\%}=1m^{2}；
(2)(2)由蓄电池容量知：
W=UIt=12V×500A×3600s×(90%−20%)=1.512×107JW=UIt=12V\times 500A\times 3600s\times \left(90\%-20\%\right)=1.512\times 10^{7}J，
由P=WtP=\frac{W}{t}可得，在仅靠风力发电的情况下，将蓄电池电能由20%20\%充至90%90\%至少所需时间：
t=WP=1.1512×107J400W=2.878×104s≈8ht=\frac{W}{P}=\frac{1.1512×1{0}^{7}J}{400W}=2.878\times 10^{4}s\approx 8h。
故答案为：11；88。

解析

（1）太阳能转化效率为15%15\%，所以36W=240W/m2×15%×S36W=240W/m^{2}\times 15\%\times S，
解得太阳能电池板的面积：
S=36W240W/m2×15%=1m2S=\frac{36W}{240W/{m}^{2}×15\%}=1m^{2}；
(2)(2)由蓄电池容量知：
W=UIt=12V×500A×3600s×(90%−20%)=1.512×107JW=UIt=12V\times 500A\times 3600s\times \left(90\%-20\%\right)=1.512\times 10^{7}J，
由P=WtP=\frac{W}{t}可得，在仅靠风力发电的情况下，将蓄电池电能由20%20\%充至90%90\%至少所需时间：
t=WP=1.1512×107J400W=2.878×104s≈8ht=\frac{W}{P}=\frac{1.1512×1{0}^{7}J}{400W}=2.878\times 10^{4}s\approx 8h。
故答案为：11；88。

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