题目内容

2．随着人们生活水平的逐步提高，太阳能热水器已进入千家万户，近年来又有一种集太阳能与电辅热于一体的壁挂式太阳能正在为很多高层建筑所应用，下表是济南宏力牌电辅热式太阳能热水器的部分参数，假设热水器接收到的太阳能全部被水吸收，试求
（1）夏天用温度为20℃的水将保温箱充满，在最好的曝光充分照射下，当水温恰好达到最高时，需要吸收多少太阳能？假设在没有阳光照射的情况下用电热管来加热达到上述情况，需要消耗多少度电能？（不计热损失）【c水=4.2×103J/（kg•℃）】
（2）简要写出一条太阳能热水器的优点．
保温水箱容积/L80
采光面积/m21.8
水温/℃45-88
30-60
电热管功率2000W

分析 （1）先利用密度公式m=ρV求出水的质量，再根据吸热公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；假如这些热量是由电能提供，故据W=Q可以计算出消耗的电能，进而换算成千瓦时；
（2）比较太阳能热水器与普通的电热水器、煤气热水器的不同，可知太阳能热水器的优点．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得保温箱充满水时：
水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kg；
当最好的日光充分照射下，水温达到最高值，t=88℃，
所以Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×80kg×（88℃-20℃）=2.2848×107J；
1kW•h=3.6×106J；
故2.2848×107J≈6.35kW•h；
（2）普通的电热水器需消耗电能，煤气热水器需消耗煤气、燃烧时会产生废气污染空气，而太阳能热水器都避免这些，具有节能、无污染、环保、高效利用太阳能．
答：（1）夏天用温度为20℃的水将保温箱充满，在最好的曝光充分照射下，当水温恰好达到最高时，需要吸收2.2848×107J太阳能；假设在没有阳光照射的情况下用电热管来加热达到上述情况，需要消耗6.35度电能．（2）太阳能热水器的优点是节能，无污染，环保，高效利用太阳能．

点评 本题考查了学生热量的计算和能量的利用率的运用，进一步了解太阳能在生活中的应用，解答时注意计算题的格式和公式的单位统一．

练习册系列答案
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12．在“测定小灯泡的电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、额定电压为“3.8V”的小灯泡（其电阻大约为9Ω左右）、标有“20Ω，1.5A”的滑动变阻器，导线若干．
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（要求连线不得交叉，电流表的量程选择要恰当，滑片向左移时，电流表示数减小）；在保证小灯泡不被烧坏的前提下进行实验，
此实验中的最大电流值0.42A．
（2）甲组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是C．
A．更换小灯泡B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）乙组电路连接无误后，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表指针不发生偏转，电压表指针有较大偏转，请帮她找出故障的原因（填下列故障原因的代号）C．
A．小灯泡短路　　　　B．电源接触不良　　　　C．小灯泡断路　　　　D．电流表内部短路
（4）丙组同学发现当小灯泡正常发光时电流表示数如丙图所示，请读出电流大小，并填入表格中．计算出此时小灯泡的电阻，并填入表格中，并完成表格所有内容．
实验次数1   23
电压U/V3.8      3.02.0
电流I/A0.40.34    0.33
电阻R/Ω9.58.86.1
（5）丙组同学进行了三次实验，在实验时小灯泡在变暗，又发现小灯泡的测得阻值变小．
（填“变小”或“变大”或“相等”），其原因是小灯泡的电阻受温度的影响．
13．如图电路中R1大于R2，开关闭合，电压表V的示数为6V，电压表V1的示数（　　）
A．小于3VB．大于3VC．等于3VD．等于6V
10．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1=5Ω，R2=15Ω，闭合开关S．
（1）若开关S1、S2都断开，电流表的示数为0.2A，求电源电压；
（2）若开关S1、S2都闭合，电流表的示数为1A，求R3的电阻．
17．小明从课堂上学到家庭电路的电压为220V，但是他也经常会发现家里的电灯开灯的时间不同，亮度也有所不同，是不是家里的实际电压并不一定总是220V呢？他非常想测一下自己家的电压，但是又没有合适的电压表，于是他开动脑筋想到了一个办法．小明关掉家庭电路中的其他用电器，只打开家里的热水器（热水器的铭牌如表所示），又找来计时手表，此时测得电能表的转盘转过了100转用时121s，最后观察了电能表的铭牌如图所示．（设热水器的电热丝电阻不变）
求：（1）热水器的电热丝电阻是多少？
（2）在这段时间内热水器消耗的电能是多少？
（3）此时家庭电路的实际工作电压是多少？
热水容量2.0L
额定电压220V
加热时功率1200W
频率50Hz
7．在测量“小灯泡电阻”实验中，电源是两节干电池串联，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为8Ω．
（1）请将如图中的实验电路连接完整．
（2）将滑动变阻器的滑片滑到A端（选填A或B），闭合开关，灯泡不发光，电压表与电流表的示数为以下四种之一，其中C项表示电路正常，无故障．
A．两表示数都为零
B．电压表示数为3V，电流表为零
C．电压表电流表都有较小示数
D．电压表为零，电流表不为零
（3）某次测量中电流表示数为0.2A，为测得额定电压下的灯丝电阻，滑动变阻器滑片P应向右端移动（填“左”或“右”）．
（4）小伟测得了灯丝在三种不同电压下的阻值，然后求出它们的平均值当作灯丝的电阻，他的这种做法是错误的，理由是灯丝的电阻随温度的升高而增大，在不同电压下的电阻不同，求电阻的平均值没有意义．
（5）根据本实验的得出的规律，可以解释：灯泡烧坏的现象常常发生在闭合开关的一瞬间的原因是开关闭合时，灯丝温度较低，电阻点小，电流较大，灯泡的实际功率大于额定功率．
14．在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时，灯泡上标有“3.4V”字样．小明设计了实验电路图1，并连接了部分实验电路，如图所示．

（1）请帮助小明完成实验电路（图2）的连接．
（2）连接完实验电路后，小明闭合开关，发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压，请帮助小明分析电路出现故障的原因：灯泡接触不良或灯泡坏了．
（3）排除故障后，小明调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图3所示，读数为0.3A，则小灯泡的额定功率为1.02W．
（4）假若电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电源电压为6V且稳定不变，仍利用现有的器材完成测灯泡额定功率的实验，你认为应该如何操作？请你设计出实验方案．
11．如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中，用玻璃板作为平面镜，并将其竖直（选填“水平”或“竖直”）放置在水平桌面上．为了确定像的位置，需移动与蜡烛A相同长度的未点燃的蜡烛B，直到它看上去好像被点燃似的．除了图中画出的器材外，如需比较像和物体到平面镜的距离，还缺少的主要实验器材是刻度尺．
12．某物体放在凸透镜前15cm处时，在另一侧的光屏上得到了物体倒立、缩小的实像，当将该物体沿主光轴再远离透镜一点时，则（　　）
A．像可能为正立的B．像可能变大了C．像更小了D．可能为虚像

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