Question

7．唐河縣響應黨的號召加快進行城鄉(xiāng)建設，不斷改善城鄉(xiāng)人民生活，道路旁邊隨處可見如圖所示的太陽能LED路燈，這種新型路燈不但節(jié)約電能，而且亮度高，壽命可達10年以上，某品牌太陽能LED路燈的接線圖和商品參數如圖所示：

（1）太陽能電池工作時，把太陽能轉化為電能．
（2）若該路燈蓄電池提供的電壓為36V，該路燈正常工作時通過的電流是多少？
（3）若全縣有1萬盞這樣的太陽能LED路燈，每天工作6小時，一年（按365天）可以節(jié)約電能多少度？每度電按0.6元，可以節(jié)約多少電費？

Answer 1

分析 （1）太陽能的利用有兩種方式：一是利用太陽能集熱器來給水等物質加熱；二是利用光電轉換裝置，將太陽能轉化為電能；
（2）根據P=UI的變形公式I=$\frac{P}{U}$求出路燈正常工作時通過的電流；
（3）根據W=Pt求出一盞路燈一年（按365天）消耗的電能，進而得出全縣有1萬盞這樣的太陽能LED路燈消耗的電能；又知道每度電的單價即可求出可以節(jié)約多的電費．

解答 解：（1）太陽能電池工作時，太陽能電池板把太陽能轉化為電能．
（2）由P=UI得，該路燈正常工作時通過的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{30W}{36V}$≈0.83A．
（3）一盞路燈的功率P=30W=0.03kW，
由P=$\frac{W}{t}$得，一盞路燈每天工作6小時消耗的電能：
W₁=Pt=0.03kW×6h=0.18kW•h，
則一盞路燈一年（按365天）消耗的電能：
W=365W1=365×0.18kW•h=65.7kW•h，
所以全縣有1萬盞這樣的太陽能LED路燈一年（按365天）消耗的電能：
W_總=nW=10000×65.7kW•h=6.57×10⁵kW•h=6.57×10⁵度．
則可以節(jié)約的電費：
0.6元/度×6.57×10⁵度=3.942×10⁵元．
答：（1）太陽能電池工作時，把太陽能轉化為電能；
（2）若該路燈蓄電池提供的電壓為36V，該路燈正常工作時通過的電流是0.83A；
（3）若全縣有1萬盞這樣的太陽能LED路燈，每天工作6小時，一年（按365天）可以節(jié)約電能6.57×10⁵度；
每度電按0.6元，可以節(jié)約3.942×10⁵元電費．

點評 本題考查太陽能的利用、電功率公式及電能的計算等知識，靈活運用電能和電功率的計算公式及變形公式，明確太陽能電池工作的能量轉化過程，是解答此題的關鍵，培養(yǎng)學生利用所學知識解決實際問題，能加強學生的節(jié)能意識．