题目内容
【题目】太阳能作为一种新能源,已被广泛使用。如太阳能电池,其核心部件是光电板。某兴趣小组提出一个问题:影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢?他们有如下猜想:
猜想1:影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关;
猜想2:影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关;
猜想3:影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关。
根据以上猜想,他们设计好实验方案,进行了实验探究,步骤如下:
A.先用相同的三块0.1m2的光电板,在其表面都涂上黑色,正对太阳光,照射时间分别为10min、20min、30min,光电板吸收的能量被储存,让他们对相同的LED灯供电,并记录发光时间于表中;
B.再选用0.2m2、0.3m2两块光电板,在其表面都涂上黑色,正对太阳光,照射时间都为10min,光电板吸收的能量被储存,让它们对相同的LED灯供电,并记录发光时间于下表中;
C.然后再选用相同的两块0.1m2的光电板,在其表面分别涂上绿色和白色,正对太阳光,照射时间都为10min,光电板吸收的能量被储存,让它们对相同的LED灯供电,并记录发光时间于表中;实验数据记录如表:
序号 | 光电板的面积/m2 | 光照时间/min | 光电板表面所涂颜色 | LED灯的发光时间/min |
1 | 0.1 | 10 | 黑色 | 30 |
2 | 0.1 | 20 | 黑色 | 60 |
3 | 0.1 | 30 | 黑色 | 90 |
4 | 0.2 | 10 | 黑色 | 60 |
5 | 0.3 | 10 | 黑色 | 90 |
6 | 0.1 | 10 | 绿色 | 20 |
7 | 0.1 | 10 | 白色 | 5 |
(1)该实验中,光电板吸收太阳能的多少是通过_____________反映的;
(2)由表中______(填表中的序号)三组数据对猜想1进行验证,得出的结论是:光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。
(3)由表中1、4、5三组数据能对猜想______进行验证,得出结论是:___________ 。
(4)由表中数据分析可知:制作太阳能光电板用__色最好,因为它几乎____所有色光。
(5)综合分析可知,影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色,你觉得影响光电板吸收太阳能多少还可能与___________因素有关?(写出一种即可)
(6)若某太阳能电池在某段时间内获得的太阳能为E,通过光电效应获得的电能为W,则该太阳能电池的光电转化率为___________。
【答案】LED灯的发光时间 1、2、3 2 光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关 黑色 吸收 光照强度(或季节或天气)等等
【解析】
(1)[1]由题意可知,光电板吸收太阳能越多,那么LED灯的发光时间越长,所以说光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯的发光时间反映的;
(2)[2]要得出结论,光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关,那么需要保持光电板的面积相同、光电板表面所涂颜色相同,光照时间相同,从表中数据可知,表中1、2、3三组数据符合题意;
(3)[3][4]从表中1、4、5三组数据可知,光照时间相同,光电板表面所涂颜色也相同,但是光电板的面积不同,那么由表中1、4、5三组数据能对猜想2进行验证,得出的结论是光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关;
(4)[5][6]从表中1、6、7三组数据可知,光电板的面积相同,光照时间也相同,但是光电板表面所涂颜色不同,黑色板让LED灯的发光时间最长,所以制作太阳能光电板用黑色最好,因为它几乎吸收所有色光;
(5)[7]影响光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度(或季节或天气)等等有关;
(6)[8]由题意可知,该太阳能电池的光电转化率为。
【题目】如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为 6 V,保护电阻R0= 20 Ω是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40 cm,其接入电路的电阻与接人电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对甲、乙和丙三位同学的身高进行了测量,其数据见下表,若已知乙同学测量时,滑片恰在电阻棒的中点位置,则根据题中提供的信息可知
甲同学 | 乙同学 | 丙同学 | |
电流表读数I/A | 0.2 | 0.15 | 0.12 |
电压表读数U/V | 2 | 3 | 3.6 |
身高h/m | 1.6 |
A.电阻棒的总电阻是40 ΩB.甲的身高是1.7 m,丙的身高是1.5 m
C.甲的身高是1.5 m,丙的身高是1.8 mD.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8 m