某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率.其做法是取一个横截面积是3×10-2m2的不高的圆筒.筒内装满0.6kg的水．某天中午在太阳光的照射下.测得2分钟后水温升高了1℃．该小组同学已经查的资料有下列一些:根据上述资料和实验数据计算: R地=6400km M地=5.97×1024kg Q=Cm△t 射到地球大气层顶层的太阳能只有43%达到地面.另外57%被大气吸收� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率，其做法是取一个横截面积是3×10^-2m²的不高的圆筒，筒内装满0.6kg的水．某天中午在太阳光的照射下，测得2分钟后水温升高了1℃．该小组同学已经查的资料有下列一些：
根据上述资料和实验数据计算：

R_地=6400km	M地=5.97×10²⁴kg	Q=Cm△t	射到地球大气层顶层的太阳能只有43%达到地面，另外57%被大气吸收或反射而未到达地面
R_日地=1.5×10⁸km	太阳质量：1.9891×10³kg	△U=W+Q
水的密度：1.0×10³kg/m³	水的比热：4.2×103J/（kg?℃）	球的表面积S=4m²

（1）在阳光直射下，地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量
（2）估算太阳辐射的功率（保留两位有效数字）

分析：先根据Q=cm△t求出水所吸收的热量，这是横截面积是3×10^-2m²的圆筒在2min内获得的太阳能，再求出在阳光直射下，地球表面每平方米每秒钟获得的能量；再求出每平方米每秒钟射到大气顶层的太阳能总量，再乘以4πR²，即求得太阳辐射的功率．

解答：解：（1）横截面积是s=3×10^-2m³的圆筒在2min内吸收的热量为 Q=cm△t=4.2×10³×0.6×1J=2.52×10³J
地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量为：
E=

Q

S

=

2.52×103

3×10-2×104×2

=4.2J/cm²min
（2）地面上每平方米光功率：P₀=

E

t

×10⁴W

p0

0.43

=

p总

S总

S_总=4πR²
P_总=4.6×10²⁶W
答：（1）在阳光直射下，地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量为4.2J．
（2）估算太阳辐射的功率为4.6×10²⁶W．

点评：本题要搞清功率的意义，建立模型，同时要有耐心，考查学生对热量公式的掌握和运用、能量利用效率的计算、功率的计算，涉及到的物理量多、公式多，属于难题．计算要细心．

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（6分）某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率，其做法是取一个横截面积是3×10^―2m2的不高的圆筒，筒内装满0.6kg的水。某天中午在太阳光的照射下，测得2分钟后水温升高了1℃　。该小组同学已经查的资料有下列一些：

R_地=6400km

M_地=5.97×10²⁴kg

Q=CmΔt

射到地球大气层顶层的太阳能只有43达到地面，另外57被大气吸收或反射而未到达地面

R_日地=1.5×10⁸km

太阳质量：1.9891 × 10³⁰ kg

ΔU=W+Q

水的密度:

1.0×10³kg/m³

水的比热：

4.2×10³J/(kg.℃)

球的表面积：

S=4r²

根据上述资料和实验数据计算：

（1）在阳光直射下，地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量；

（2）估算太阳辐射的功率（保留两位有效数字）。

某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率，其做法是取一个横截面积是3×10^—2m2的不高的圆筒，筒内装满0.6kg的水。某天中午在太阳光的照射下，测得2分钟后水温升高了1℃　。该小组同学已经查的资料有下列一些：

R_地=6400km

M_地=5.97×10²⁴kg

Q=CmΔt

射到地球大气层顶层的太阳能只有43℅达到地面，另外57℅被大气吸收或反射而未到达地面

R_日地=1.5×10⁸km

太阳质量：1.9891 × 10³⁰ kg

ΔU=W+Q

水的密度:

1.0×10³kg/m³

水的比热：

4.2×10³J/(kg.℃)

球的表面积：

S=4πr²

根据上述资料和实验数据计算：

（1）在阳光直射下，地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量

（2）估算太阳辐射的功率（保留两位有效数字）

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Q=CmΔt

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ΔU=W+Q

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水的比热：

4.2×10³J/(kg.℃)

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