题目内容
20.太阳能电池
太阳能电池的工作原理:太阳能电池是由一块很薄的半导体片构成的,每平方厘米能产生30-35mA的电流,在实际应用中一般是将很多小的太阳能电池串联或并联起来,以获得较高电压或较大电流.太阳能电池的特点:太阳能电池把光能转化为电能,有以下几方面的优势:
(1)安全,不产生废气和废物.
(2)简单易行,只要有日照的地方就可以安设装置.
(3)易于实现无人化和自动化,因为不含热能转化装置,不需要旋转机械和高温高压等条件.
(4)发电时不产生噪声.
请回答以下问题:
(1)太阳能电池的能量转化情况是太阳能转化为电能,易于实现无人化和自动化的原因是只要有阳光,太阳能电池就能够工作.
(2)太阳能发电系统如图所示,为最大限度让太阳 能电池板接受阳光,根据我国的地理位置(地处北半球),应将它的正面朝南(选填“东”、“南”、“西”或“北”).太阳能属于可再生能源(选填“可再生能源”或“不可再生能源”).
(3)某太阳能发电系统一天内共发电5100kW•h,则可供多少盏额定功率为100W的“低碳灯”正常工作一小时?
分析 (1)太阳能电池板是把太阳能转化为电能的装置;根据太阳能的来源特点进行分析.
(2)根据太阳能的能量来源,分析太阳能电池板的方向;由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看,可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源;一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源.
(3)结合电功率公式进行求解.
解答 解:
(1)太阳能收集板的能量转化情况是太阳能转化为电能;只要有阳光,太阳能电池就能够工作,所以这时太阳能电池易于实现无人化和自动化的原因.
(2)我国处在地球的北半球,所以太阳能电池板正面应向南;对于太阳能来说可以源源不断的得到补充是可以再生的,故它是可再生能源.
(3)设灯的数量为n,则nP=$\frac{W}{t}$变形可得:n=$\frac{W}{Pt}$=$\frac{5100kW•h}{0.1kW×1h}$=5.1×104(盏).
故答案为:(1)太阳能转化为电能;只要有阳光,太阳能电池就能够工作;(2)南;可再生能源;(3)可供5.1×104盏100瓦的“低碳灯”正常工作1小时.
点评 对于这类综合题目,要结合太阳能的能量转化和电功率进行求解分析.
练习册系列答案
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17.下列现象中,属于液化现象的是( )
| A. | 雪的形成 | B. | 雪熔化成水 | C. | 雾的形成 | D. | 霜的形成 |
5.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
| A. | 漂浮在水面上的物体,受到的浮力可能大于自身重力 | |
| B. | 在水中向下运动的物体,受到的浮力可能大于自身重力 | |
| C. | 静止在水中的物体,受到的浮力等于自身重力 | |
| D. | 浸在水中的物体,体积越大,受到的浮力越大 |
12.
在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图1所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积.他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积.实验数据记录在下表中.
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为2N,第一次实验中物体所受的浮力F浮=0.5N;
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号1、4或者2、5或者3、6,可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=0.5N.通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证阿基米德原理;
(4)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小;于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图2甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图2乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图2丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的0.7N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤.
| 液体种类 | 实验序号 | 物体重力 G物(N) | 弹簧测力计示数F(N) | 物体受到浮力F浮(N) | 排开液体体积V排(cm3) |
| 水 ρ水=1.0g/cm3 | 1 | 2 | 1.5 | 50 | |
| 2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
| 3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
| 酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
| 5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
| 6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号1、4或者2、5或者3、6,可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=0.5N.通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证阿基米德原理;
(4)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小;于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图2甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图2乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图2丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的0.7N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤.
10.下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案,请完善他们的方案,并回答后面的问题:
(1)小方的方案:用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1,向烧杯内倒入适量食用油,再测出烧杯和食用油的总质量m2,然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V1;其测得的食用油密度的表达式是:ρ油$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$.
(2)小王的方案:在烧杯内倒入适量的食用油,用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3,然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内,再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4,读出量筒内食用油的体积V2.其测得的食用油密度的表达式是:ρ油$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$.
(3)按小王的实验方案进行测量,实验误差可能小一些;如果选择另一种方案,测得的密度值偏大(填“偏大”、“偏小”).
(4)如图是按小王的实验方案进行某次实验的情况,请将实验的数据及测量结果填入表中.

剩余油和烧杯的总质量
(1)小方的方案:用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1,向烧杯内倒入适量食用油,再测出烧杯和食用油的总质量m2,然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V1;其测得的食用油密度的表达式是:ρ油$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$.
(2)小王的方案:在烧杯内倒入适量的食用油,用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3,然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内,再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4,读出量筒内食用油的体积V2.其测得的食用油密度的表达式是:ρ油$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$.
(3)按小王的实验方案进行测量,实验误差可能小一些;如果选择另一种方案,测得的密度值偏大(填“偏大”、“偏小”).
(4)如图是按小王的实验方案进行某次实验的情况,请将实验的数据及测量结果填入表中.
剩余油和烧杯的总质量
| 烧杯和食用油的总质量(g) | 烧杯和剩余油的总质量(g) | 倒出油的质量(g) | 倒出油的体积(cm3) | 油的密度(g/cm3) |
| 34.1 | 16.8 |