Question

20．人类与能源
人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出．如何充分利用和开发新能源，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．6月5日是世界环境日，我国一直主张“低碳减排，绿色生活”．目前，我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力．
（1）你认为利用太阳能有哪些好处？无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）．
（2）太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线（如图1所示）．太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是C
A．磁性材料     B．纳米材料   C．半导体     D．超导体
（3）人们正在研发太阳能电动车．图2是太阳能电动三轮车，车子顶部的太阳能电池板将光能转化为化学能储存在太阳能电池中，电池再给三轮车的电动机供电．
（4）小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m²．若某市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×10⁶J，每天接收太阳能的时间以8h计算，热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能，则正常情况下，该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到60℃．

Answer 1

分析 （1）根据太阳能的特点解答；
（2）根据材料的分类（导体、半导体、绝缘体）和太阳能电池板的材料进行解答；
（3）车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中，电池再给三轮车的电动机供电；
（4）由题知，每平方米的面积在1h内得到的太阳辐射能为3×10⁶J，又知道太阳能热水器的采光面积，可求太阳能热水器每天（8h）吸收的太阳能，又知道有50%的太阳能转化为内能被水吸收，可求水吸收的热量，再根据Q_吸=cm△t求温度的升高值．

解答 解：（1）利用太阳能有哪些好处：无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）；
（2）太阳能电池板是由晶体态硅制成的，硅属于半导体；故选C．
（3）车子顶部的太阳能电池板将太阳能转化为化学能；电池再给三轮车的电动机供电，电动机将电能转化为机械能．
（4）水吸收的热量：
Q_吸=3×10⁶J/（m²•h）×8h×2.1m²×50%=2.52×10⁷J，
因为Q_吸=cm△t，
所以△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J（kg•℃）×150kg}$=40℃．
所以水最后的温度t=20℃+40℃=60℃．
故答案为：（1）无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）；（2）C；（3）光；化学；（4）60．

点评 本题考查了质量的计算、热量的计算，还涉及到了太阳能的优点、材料的分类和环境保护等，知识点较多，综合性强，难度较大