Question

7．G20峰會期間為創(chuàng)建“綠色社區(qū)”，杭城許多地方都安裝了太陽能路燈（如圖所示），該燈在節(jié)約能源的同時(shí)減少了環(huán)境污染．其內(nèi)部安裝的是一個(gè)規(guī)格為“12V 20W”LED燈，需要照明時(shí)主要由2塊總面積為0.25m²的太陽能電池板供電．請利用所學(xué)的知識回答下列問題．
（1）圖中標(biāo)號③所用的是合成材料．（選填“金屬”“陶瓷”或“合成”）
（2）白天陽光照射下，太陽能電池板內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化情況是太陽能轉(zhuǎn)化為電能．
（3）燈柱用鋁合金材料比用鐵更耐用，理由是鋁合金表面有一層致密的氧化鋁保護(hù)層．
（4）資料顯示，太陽光照射到地面時(shí)輻射功率為800J（s•m²），若不計(jì)能量損耗，則電池板接受光照1小時(shí)，可供該燈正常工作20小時(shí)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)塑料材料的構(gòu)成回答；
（2）電池是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；
（3）鐵容易生銹，不耐用；鋁合金表面有一層致密的氧化鋁保護(hù)層，耐用；
（4）利用太陽光照射到地面時(shí)輻射功率求接收到的太陽能，不計(jì)能量損耗，燈消耗的電能等于接收到的太陽能，再利用P=$\frac{W}{t}$求供燈正常工作的時(shí)間．

解答 解：
（1）圖中標(biāo)號③的是塑料燈罩，是用合成材料制成的．
（2）白天，在陽光照射下，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；
（3）燈柱用鋁合金材料比用鐵更耐用，是因?yàn)殇X合金表面有一層致密的氧化鋁保護(hù)層；
（4）太陽能電池板1h內(nèi)接收到的太陽能：
E=800J/（s•m²）×3600s×2×0.25 m²=1.44×10⁶J，
不計(jì)能量損耗，燈消耗的電能：
W=E=1.44×10⁶J，
由W=Pt得燈正常工作時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.44×1{0}^{6}J}{20W}$=72000s=20h．
故答案為：（1）合成；
（2）太陽能轉(zhuǎn)化為電能；
（3）鋁合金表面有一層致密的氧化鋁保護(hù)層；
（4）20．

點(diǎn)評 本題以路燈為背景材料，考查了塑料和鋁合金的特點(diǎn)、太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化以及電功公式的應(yīng)用，要求靈活應(yīng)用相關(guān)知識．