太阳能是21世纪重点发展的能源之一。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。如图所示的是一辆太阳能实验车，车

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太阳能是21世纪重点发展的能源之一。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。如图所示的是一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S="8" m²，太阳光照射到电池板每1m²面积上辐射功率为P₀=1KW，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U=120V，并对车上的电动机提供I=10A的电流，试问：
（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为150N，则汽车的行驶速度是多大？

答案

解：（1）太阳能电池的面板接收到的太阳能的功率为
P_太= P₀S=1×10³×8W=8000W
转化为太阳能汽车的电功率为
P_电=UI=120V×10A=1200W
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为
η_A= P_电/ P_太×100%=1200W/8000W=15%
（2）设汽车的转化效率为η₂，则汽车的机械功率为
P_机= P_电η₂=1200W×75%=900W
当汽车匀速行驶时，有
P_机=W/t=Fs/t=Fv,故F= P_机/v=900 /6=150（N）

解析

略

举一反三

(6分)在如图所示的电路中，R₁=10

，R₂=20

，闭合开关后，电流表的示数为0．3A．求：

(1)电阻R₁两端的电压；
(2)通过电阻R₂的电流；
(3)电路消耗的总功率．

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灯泡L的额定电压为6V、小明通过实验测得电流随电压变化的曲线如图。由图可知，当灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是　　　　　A，此时灯泡L的电阻是　　　　　　Ω；通过调节滑动变阻器，使灯泡L两端的电压为3V，则此时灯泡L消耗的实际功率为　　　　　　　W。

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（6分）如图所示是沐浴用的即热式电热水器。由于即热式电热水器水流过即热，无需像储水式电热水器那样先将水加热至一定温度时方可使用，减少散热造成的能量损失。所以它具有体积小、节能的优点。
（1）某品牌沐浴用的即热式电热水器的加热器分别由四条阻值为R1、R2、R3、R4（R1＜R2＜R3＝R4）的电热丝通过多个档位控制，得到多种不同的连接方式，但每种连接方式最多只有2条电热丝参与连接。现选取其中的四种连接如图所示，在这四种连接中，加热功率最大的是＿＿＿＿＿＿（只填序号）；若要得到比图中四种连接方式更小的加热功率，你认为可以采取怎样的连接方式：＿＿＿＿＿＿。

（2）在家庭电路中，所选导线的横截面积应与家用电器的总功率相适应，以确保用电安全。右表是几种常见铜导线的安全载流量（即长时间通电的最大安全电流）。小明家现要安装一台最大额定功率为8.5kW的即热式电热水器，该用电器正常工作时的最大电流是＿＿＿＿＿＿A（结果保留一位小数），至少应选横截面积为＿＿＿＿＿＿mm2的专用导线与之配套产。

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用图所示的电路图做实验．请你回答相关的问题．
（1）按该电路图在图连接实物（图中有两根线已连好），要求滑动变阻器的滑片P
向M端移动时电流表的示数增大．