如图是一种太阳能电车，太阳能电池板的面积为S=8m2，正常情况下每平方米面积上接收到的太阳能的平均功率为1kW，求：（1）如果太阳能电池的供电电压为120V，对电动机的正常供电电流是10

Question

如图是一种太阳能电车，太阳能电池板的面积为S=8m²，正常情况下每平方米面积上接收到的太阳能的平均功率为1kW，求：

（1）如果太阳能电池的供电电压为120V，对电动机的正常供电电流是10A，电动机正常工作时，太阳能电池的光电转换效率是多少？
（2）如果电动机正常工作时，将电能转化为机械能的效率是75%，且该车沿水平路面匀速直线行驶的阻力是150N，则该车匀速行驶的速度是多大？
（3）如果该车本身的质量是90kg，每个轮子与地面的接触面积为50cm²，那么车停止在水平地面上时对地面的压强有多大？（g=10N/kg）
（4）请你说出目前太阳能利用中的一个缺点．

Answer 1

（1）太阳能电池的吸收太阳能的总功率：P_总=P₀×8=1kW×8=8kW，
太阳能转化为电能的有用功率：P_有=UI=120V×10A=1200W=1.2kW，
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率：η=(P有)/(P总)×100%=15%．
（2）电功率为P′=1200W，其中有75%转化为机械功率，故机械功率为P″=1200W×75%，
再根据P″=Fv可得：v=(P″)/(F)=(1200W×75%)/(150N)=6m/s．
（3）太阳能电车对地面的压力：F_压=G=mg=90kg×10N/kg=900N；
地面的受力面积：S=50×10^-4m²×4=0.02m²；
汽车对水平地面的压强：p=(F压)/(S)=(900N)/(0.02m2)=4.5×10⁵Pa．
（4）太阳能在使用过程中也有一定的缺点，如太阳能太分散、功率受季节、时间因素影响大，转换时效率低等都影响了太阳能的广泛使用．
故答案为：（1）太阳能电池的光电转换效率是15%；
（2）该车匀速行驶的速度是6m/s；
（3）车停止在水平地面上时对地面的压强是4.5×10⁵Pa；
（4）太阳能在使用过程中也有一定的缺点，如太阳能太分散、功率受季节、时间因素影响大，转换时效率低等都影响了太阳能的广泛使用．