题目内容
13．阅读下列资料：日地距离r=1.5×1011m，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），射到地球的太阳能由于大气层的吸收，约有50%能够到达地面．他们在夏至前后做了如下的实验：取一个横截面积S=3.0×10-2m3、形状矮粗的厚壁泡沫塑料圆筒，并将筒的内壁衬上黑色塑料薄膜．在圆筒内装上质量m=0.60kg的水，并用透明塑料薄膜将筒口封闭．在天气晴好的某天中午进行实验时，调整水平放置圆筒口的方位，使太阳光尽可能的垂直照射在水面上，经过时间t=2min后，测得水的温度升高了△t=1.0℃，求（1）地球表面每平方米的面积上每秒内得到的辐射能量是多少？
（2）请你帮助该小组的同学估算太阳的辐射功率．（保留一位有效数字）
分析 （1）可通过水的温度变化先计算出3.0×10-2m3形状矮粗的厚壁泡沫塑料圆筒接受的太阳能，进而计算每平方米面积上接受的太阳辐射能量；
（2）太阳辐射功率即接受太阳辐射能量与时间的比值．
解答 解：
（1）由于泡沫塑料的保温性能好、比热容很小，可认为射入圆筒的太阳能完全用来使水温升高，
泡沫塑料圆筒横截面积S=3.0×10-2m3上接受的太阳辐射：Q=Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.60kg×1.0℃=2.52×103J；
地球表面每平方米面积上每秒内接收的辐射能量：Q0=$\frac{Q}{St}$=$\frac{2.52×1{0}^{3}J}{3×1{0}^{-2}{m}^{2}×2×60s}$=700J/（m2s）；
（2）每秒太阳直射到地球表面每平方米面积上的辐射能量：Q1=Q0/50%=$\frac{700J/（{m}^{2}s）}{0.5}$=1400J/（m2s），
太阳辐射的能量均匀分布在以地日距离r为半径、以太阳为球心的整个球面上，所以单位时间通过地球所在球面的总能量，就是太阳单位时间发出的总能量，即太阳的辐射功率：P=4πr2Q1=4×3.14×（1.5×1011m）2×1400J/（m2s）=4×1026W．
答：（1）地球表面每平方米的面积上每秒内得到的辐射能量是700J；（2）太阳的辐射功率为4×1026W．
点评 本题考查了太阳的辐射功率，了解太阳光的辐射总面积是解答关键，本题难度较大．
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3．
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有一种电热写字板如图，上面是一块透明玻璃，下面是一块小电热毯，关于这种电热写字板的说法正确的是（ ）| A． | 电热写字板工作时，温度升高是因为电流做了功 | |
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