Question

【題目】太陽能路燈系統(tǒng)是采用晶體硅太陽能電池供電，免維護(hù)閥控式密封蓄電池（膠體電池）儲存電能，超高亮LED燈具作為光源，并由智能化充放電控制器控制，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)公用電力照明的路燈．白天，太陽能路燈的電池板經(jīng)過太陽光的照射，吸收太陽能并轉(zhuǎn)換成電能，向蓄電池組充電．晚上，蓄電池組提供電力給LED燈光源供電，實現(xiàn)照明功能．太陽能路燈系統(tǒng)以太陽能光電轉(zhuǎn)換提供電能，取之不盡，用之不竭．具有無需鋪設(shè)線纜、無需外部供電、不產(chǎn)生電費(fèi)；光敏控制；具有穩(wěn)定性好、壽命長、發(fā)光效率高；安裝維護(hù)簡便，不需要架線或“開膛破肚”挖地施工，也沒有停電、限電顧慮．安全性能高，絕無觸電、火災(zāi)等意外事故．節(jié)能環(huán)保無污染、無噪音、無輻射等優(yōu)點．可廣泛應(yīng)用于城市主、次干道、小區(qū)、工廠、旅游景點、停車場等場所．
作為光源的LED燈具有耗電量小，發(fā)光效率高，使用壽命長，工作溫度低等特點．同亮度下，LED燈耗電是白熾燈的十分之一，熒光燈的三分之一，而壽命卻是白熾燈的50倍，是熒光燈的20倍．是繼白熾燈、熒光燈、氣體放電燈之后第四代照明產(chǎn)品．
（1）太陽能路燈系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化過程涉及到的能量形式有：①太陽能；②電能；③化學(xué)能；④光能．白天，太陽能路燈系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化過程是 ． （請按能量轉(zhuǎn)化的順序填序號）
（2）目前推廣使用LED光源最主要的目的是 ．
（3）某公園中安裝的太陽能路燈系統(tǒng)，其太陽能電池板接收太陽能的有效面積為0.3m2 ， 平均1h內(nèi)得到的太陽輻射能約為4×105J，太陽光照射一天（以8h計算），恰好可供一只“12V 9W”的LED燈正常工作10h．該太陽能照明燈利用太陽能的效率約為%．

Answer 1

【答案】
（1）①②③
（2）節(jié)能
（3）10.125
【解析】（1）白天，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，這種能量通過再次轉(zhuǎn)化為電池的化學(xué)能儲存在大容量蓄電池內(nèi)；晚上，路燈開始工作．即蓄電池給路燈供電，此時將電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而后再轉(zhuǎn)化為路燈的光能；所以白天太陽能路燈系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化過程順序是①②③；
（2）由于LED燈具有耗電量小，發(fā)光效率高，使用壽命長，工作溫度低等特點，同亮度下，LED燈耗電是白熾燈的十分之一，熒光燈的三分之一，而壽命卻是白熾燈的50倍，是熒光燈的20倍．使用LED光源最主要的目的是節(jié)能；
（3）每天（8h）太陽能電池板吸收的太陽能：W總=4×105J/h×8h=3.2×106J，
電子節(jié)能燈正常工作則P=P額=9W，工作10h消耗的電能：
W有用=Pt=9W×10×3600s=3.24×105J，
太陽能照明燈利用太陽能的效率：η= ×100%= ×100%=10.125% .
故答案為：（1）①②③；（2）節(jié)能；（3）10.125 .
（1）太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化為電池的化學(xué)能儲存在大容量蓄電池內(nèi)，路燈開始工作將電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為路燈的光能；
（2）LED燈具有耗電量小，發(fā)光效率高，使用壽命長，工作溫度低等特點，可以節(jié)約能源；
（3）利用W＝Pt求出每天太陽能電池板吸收的太陽能，再求出節(jié)能燈正常工作10h消耗的電能，節(jié)能燈消耗的電能與太陽能電池板吸收的太陽能的比值即為該太陽能照明燈利用太陽能的效率 .