题目内容

8．一个能装水100L的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2m2，该晒水箱接受的太阳辐射能为E=3.2×106J∕（h•m2 ）．求：
（1）如果每天接收太阳能的时间为8h，则该晒水箱每天可以接收多少焦的太阳能？
（2）由于热量的散失等原因，水的吸热效率只有60%．那么，该晒水箱一天吸收的太阳能可使这50L的水从20℃升高到多少℃
（3）请说出利用太阳能热水器的优点．

分析 （1）知道每天接收太阳能的时间和接收太阳能的面积，根据接收太阳能E求出该晒水箱每天可以接收的太阳能；
（2）先根据密度公式求出水的质量，在根据效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{总}}$×100%的变形公式求出水吸收的热量，
然后根据Q吸=cm（t-t0）的变形公式t=t0+$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$求出水的末温，注意要结合标准大气压下水的沸点为100℃进行判断即可；
（3）太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染；
但把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约．

解答 解：（1）晒水箱每天可以接收的太阳能：
Q总=ESt=3.2×106J∕（h•m2）×2m2×8h=5.12×107J；
（2）水的体积V=50L=50dm3=0.05m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg；
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{总}}$×100%得，水吸收的热量：
Q吸=ηQ总=60%×5.12×107J=3.072×107J，
由Q吸=cm（t-t0）得，水的末温：
t=t0+$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=20℃+$\frac{3.072×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J（kg•℃）×50kg}$≈166.3℃，
因为在1标准大气压下，水的沸点为100℃，
且沸腾时吸收热量，温度保持不变，故水的温度升高到100℃．
（3）优点：节约能源、无污染、可再生等．
答：（1）该晒水箱每天可以接收5.12×107焦的太阳能；
（2）该晒水箱一天吸收的太阳能可使这50L的水从20℃升高到100℃；
（3）优点：节约能源、无污染、可再生等．

点评 本题考查了学生对密度公式、吸热公式的理解与掌握以及对太阳能优缺点的认识，联系实际生活问题，把物理知识应用到生活中去，锻炼了学生解决实际问题的能力．

练习册系列答案
相关题目
19．下列现象中用热传递方式改变物体内能的是（　　）
A．
放大镜聚光使纸片着火		B．
反复弯折后铁丝的温度升高
C．
压缩空气内能增大		D．
冬天户外搓手取暖
20．如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　）
A．B．C．D．
17．把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直粘合在一起，并竖立在地面上，俯视图如图所示．当小科站立在某个位置时，他通过平面镜所成像的个数为m，看到自己完整像的个数为n，下列对小科在不同位置时，m、n值的分析，不符合实际的是（　　）
A．在a点或e点时，m=1，n=0B．在b点或d点时，m=1，n=1
C．在c点时，m=2，n=2D．在f点时，m=0，n=0
3．下列措施中，属于加快蒸发的是（　　）
A．海滩上晒盐池面积很大，池内的海水也很浅
B．太阳能热水器要安装在日光照射充足的地方
C．在城市里种植花木，扩大草坪面积
D．采取地膜覆盖的方法进行育秧
13．小夏同学在实验室测量了石块和盐水的密度，还意犹未尽地想测量其他物体的密度，老师拿出一件图甲所示的工艺品让他测量．

（1）小夏发现工艺品不能放入量筒中，他想出了如下的测量方法：
①把天平放在水平台上，将游码放在标尺左端零刻度线处，然后调节平衡螺母，使横梁平衡．
②用天平测量它的质量，天平平衡时，右盘中砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则它的质量m=67.8g．
③把工艺品浸没在装有适量水的大烧杯中，在水面处做好记号．取出工艺品，用装有50ml水的量筒缓慢向烧杯中加水至记号处．量筒中剩余水的体积如图丙所示，则工艺品的密度为2.26g/cm3．
④他测得的工艺品体积偏大，密度偏小．
（2）小天利用已经测出的工艺品质量m，采用如下方法更准确的测出了工艺品的密度，请将小天的实验步骤补充完整；
①用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1
②将工艺品浸没在水中，在水面处做一个记号，在取出工艺品．
③向烧杯中缓慢加水至记号处，
④用天平测出烧杯和水的总质量m2，
⑤表达式：ρ工艺品=$\frac{m{ρ}_{水}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$（用物理量的符号表示）．
20．某学生在探究“弹簧的伸长长度与外力的变化关系”时，利用图1所示器材和数只钩码做实验，并记录了相应的数据，如下表：
钩码重（N）00.51.01.52.02.53.0
指针位置（cm）2345677.5
弹簧伸长（cm）0123455.5
（1）这项研究在实际中的应用是弹簧测力计；
（2）分析数据，你可得出的结论是在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比；
（3）该同学作了弹簧受力与弹簧伸长长度的关系图，如图2所示．其中正确的图象是b；
（4）分析表格数据，在弹簧发生弹性形变的限度内，所能承受的最大拉力是2.5 N．
17．阅读短文，回答问题：
太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染，其产业的发展日益蓬勃．
某太阳能汽车，质量为350kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2，顶部安装了太阳能电池板．太阳能电池板的有效面积为6m2，它正对太阳时电池能够产生100V的电压，并对车上电动机提供8.4A的电流．太阳能电池板将太阳能转化为电能．一般情况下，汽车在运动时，被转换的太阳能被直接送到发动机控制系统；当汽车不运动时，太阳能将通过太阳能电池板储存在蓄电池内．
这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为90N．
（1）当车上载有1500N的人和物品时，则汽车对地面的压强为2.5×105Pa．（g=10N/kg）
（2）当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时，蓄电池释放（选填“储存”或“释放”）能量．
（3）若太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2，则电池的输出功率为840W，将太阳能转化为电能的效率为14%．
（4）当汽车在水平面上匀速行驶时，速度为7m/s．
18．当定值电阻R两端的电压由U1（U1≠0）增大到U2时，通过它的电流由I1增大到I2．电压增加量△U=U2-U1，电流增加量△I=I2-I1，电功率增加量为△P，则（　　）
A．R=$\frac{△U}{△I}$B．R=$\frac{△U}{{I}_{1}+{I}_{2}}$C．△P=△U△ID．△P=△U（I1+I2）

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