组卷网 > 初中物理综合库 > 电磁学 > 电和磁 > 磁生电 > 发电机 > 发电机的构造和工作原理
题型:综合题 难度:0.65 引用次数:130 题号:17673759
风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统,该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有太阳时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,路灯采用LED灯照明。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积,最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。

太阳能电池板

风力发电机

普通蓄电池

LED灯

电池板面积

0.5m2

最大限制风速

12m/s

额定电压

12V

额定电压

24V

光电转化效率

20%

最大输出功率

400W

电池容量

150Ah

额定功率

60W

(1)风力发电机利用风力发电时将 ___________能转化为电能,原理是 ___________
(2)当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时,太阳能电池板的输出电功率为___________W;
(3)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比(风速在规定范围内),当风速为6m/s时,风力发电机的输出功率为 ___________W;从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有 ___________。(答出一点即可)
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【推荐1】阅读短文,回答问题。

风光互补路灯

风能和太阳能均为清洁能源,利用风能、太阳能发电将助力我国实现碳达标。如图甲所示,这是风光互补路灯系统,可利用风力和太阳能发电,并将电能输送至蓄电池储存起来供路灯晚间照明使用。其中LED灯的规格为“12V   80W”。蓄电池的额定电压为12V,容量为400Ah,使用过程中,充电至90%时停止充电,放电余留20%时停止电能输出。太阳能电池板的面积为,额定输出功率为180W。风力发电机的输出功率P与风速v的关系如图乙所示,当风速在5~12m/s时,风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比。

(1)太阳能是______(选填“可”或“不可”)再生能源;有阳光时,太阳能电池板把太阳能转化为______能;风力发电机的工作原理是______
(2)某街道安装100盏这种风光互补路灯,若路灯每天正常工作10h,一天消耗的电能是______kW·h;
(3)当风速为12m/s时,在仅靠风力发电的情况下,仅将蓄电池的电量由20%充到70%需要______h;
(4)若当地太阳辐射功率(1h内投射到面积上的太阳能)为,则太阳能电池板的光电转化效率是______
2024-05-21更新 | 90次组卷
【推荐2】如图所示为一种在售的无链条电动自行车(参数如图所示),此车既可以通过给锂电池充电获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板转化的电能存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达0.18kW·h/kg(能量密度为存储能量与电池质量的比值)。

整车

整车质量

40kg

锂电池

电压

36V

最大车速

26km/h

容量

10Ah

最大噪声

=30dB

电动机

额定功率

180W

(1)脚踩踏板获得的______能转变为电能,其工作原理与哪幅图相同______

A.      B.      C.      D.

(2)该电动车以最大车速行驶6min,走过的路程是多少?(      )
(3)根据表格中的信息可知这款车的锂电池最多所储存的电能约为多少__________ J?锂电池的质量为多少__________kg?
(4)测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板,锂电池充满电后,仅靠锂电池驱动(纯电力驱动)在平直路面上可连续匀速行驶,已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍,电动机的效率为多少?((       )
2024-05-13更新 | 53次组卷
综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】随着智能手机的日益普及,人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。在海量手机APP的帮助下,人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池作为手机的一个重要部分,目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。某款手机锂电池上标有“电压:容量:”字样。该手机搭配了超级快充功能,采取的方式是保持充电器的电压不变,将电流从原来的1A变为5A,极大的提高了充电功率。
手机无线充电是目前比较新的一门技术,无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电,从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示,交流电流过送电线圈无线充电板产生磁场,智能手机受电线圈放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。
   
(1)上文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的___________倍。为了防止手机温度过高,手机的散热部件应选用导热快、比热容___________(选填“大”或“小”)的材料;
(2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生___________,无线充电工作原理与___________(选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似。
2023-05-05更新 | 39次组卷
共计 平均难度:一般