题目内容
【题目】科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房,它具有冬暖夏凉的优点,不仅为人们到海滨旅游提供了方便,而且节约了能源、减少了对环境的污染.某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板,接收太阳能的功率为9.0×103w,能为该房供应热水和在水上移动等提供能量.
(1)漂浮房冬暖夏凉,利用了水的_____比较大的特性.
(2)太阳能电池板将太阳能转化为 _____能.若只用来给水加热时,电池板两极的电压为200V,加热电阻丝的电阻为15Ω,设电阻丝产生的电热全部转化为水的内能,则加热5min,水的内能增加了_____J.
(3)有5位中学生从岸上进入漂浮房参观,则水对漂浮房的浮力约增加_____N.
(4)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量,漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变,从某一时刻开始,漂浮房受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示,t=50s后,漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动.则在整个运动过程中,漂浮房受到的阻力大小为_____N,太阳能转化为机械能的效率为_____.
【答案】比热容 电 8.0×105J 2500N 800N 22.2%
【解析】
(1)因水的比热容最大,所以在质量或温度变化量相同情况下吸收或放出的热量多,温度变化小,即达到冬暖夏凉;
(2)太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置,因电阻丝产生的电热全部转化为水的内能,利用电功的计算公式:W=UIt,先计算电流再计算电功;
(3)估计一个中学生质量为50kg,利用G=mg,计算即可;
(4)由图可以看出t=50s后,漂浮房受到的阻力大小为800N,利用机械效率公式计算即可。
(1)在相同情况下(质量或温度变化量)比热容大的物质吸收或放出的热量多,温度变化小,即达到冬暖夏凉,所以利用的是水的比热容大的特性;
(2)因电阻丝产生的电热全部转化为水的内能,所以由W=UI t得:
W= =Ut==8.0×105J;
(3)估计一个中学生质量为50kg,则增加重力:
G=mg=5×50kg×10N/kg=2500N,
∵漂浮,∴F浮=G,∴浮力也增加2500N。
(4)由图可以看出t=50s后,漂浮房受到的阻力大小为800N,
太阳能转化为机械能的效率为:
η==22.2%。
【题目】小文在实验室用如图所示的实验装置探究“比较煤油和水的吸热能力”。
(1)在此实验中,用相同的酒精灯加热,通过加热时间的长短来反映____________;通过认真观察装置图片可知,小文实验中的错误是________________________;
(2)小文改正错误后,继续进行实验,记录了相关数据,如下表所示∶
加热时间t时/min | 0 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 |
水的温度t水/℃ | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 |
煤油的温度t煤油/℃ | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
根据表格数据,为使得到的结论更可靠,小文是通过控制____________相同比较____________,来比较煤油和水的吸热能力;
(3)小文的实验的结论是________________________。