Question

（2010?鼓楼区一模）太阳能杀虫灯是应用太阳能治理害虫的_种专用设备．会发出波长为365nm的“光”，尽管这种“光”人眼看不见，一些害虫却看得见．具有趋光特性的害虫见到这种“光”后即纷纷飞来，为进一步杀灭害虫创造条件．（波速、波长、频率三者关系式为v=λf） 
（1）这种“光”的频率为

8.2×10¹⁴

Hz．
（2）若判断与杀虫灯相连的一段导线中是否有直流电流通过，手边有下列几组器材，其中最为方便可用的是

D

．
A．小灯泡及导线               B．铁棒及细棉线
C．带电的小纸球及细棉线       D．被磁化的缝衣针及细棉线
（3）整个装置质量为40kg，与地总接触面积为200cm²，地面受到的压强多大？（g取10N/kg）
（4）杀虫灯的功率为18W，每天工作8小时．该地区每天平均能接收的太阳能为E₀=1.44×10⁷J/m²．太阳能电池板对太阳能的利用率为10%，至少要安装多少平方米该型号的太阳能电池板才供杀虫灯使用？

Answer 1

分析：知道光的波长、速度，根据v=λf求出频率．
通电导体周围存在着磁场，根据磁场对放入其中的磁体产生磁力作用进行判断．
知道质量求出重力，物体放在水平桌面上，对水平面的压力等于物体的重力，知道压力和受力面积求出压强．
知道杀虫灯的功率和时间，求出杀虫灯8小时电流做的功，知道电池板对太阳能的利用率为10%，每天平均能接收的太阳能为E₀=1.44×10⁷J/m²．求出太阳能电池板的面积．

解答：解：（1）f=

v

λ

=

3×108m/s

365×10-9m

=8.2×10¹⁴Hz．
（2）A．使用小灯泡及导线，还需要重组电路，比较麻烦．
 B．铁棒在磁场中可以被磁化，但是铁棒的重力太大，通电直导线周围的磁场比较弱，对被磁化的铁棒几乎没有作用．
C．带电的小纸球是静电，和磁场直接没有直接的联系．
D．被磁化的缝衣针用棉线悬吊，放在磁场中，通电直导线周围的磁场对磁化的缝衣针有磁力作用．如果被磁化的缝衣针发生偏转，导线周围有磁场，导线中有电流．
故答案为：（1）8.2×10¹⁴；（2）D；
（3）装置放在水平地面上，对地面的压力为：F=G=mg=40kg×10N/kg=400N．
地面的受力面积：S=200cm²=2×10^-2m²，
地面受到的压强：p=

F

S

=

400N

2×10-2m2

=2×10⁴Pa．
（4）杀虫灯8h电流做功为：W₁=Pt=18W×8×3600s=518400J．
太阳能电池板对太阳能的利用率为10%，
所以，10%×S×E₀=W₁，
10%×S×1.44×10⁷J/m²=518400J，
所以，S=0.36m²．
答：（3）地面受到的压强为518400J．（4）至少要安装0.36m²该型号的太阳能电池板才供杀虫灯使用．

点评：本题通过太阳能杀虫灯考查了波长、频率、波速的关系；电流周围存在磁场；压强计算；功的计算；太阳能转化效率等问题，太阳能在人们的生活中有广泛的应用，把太阳能和电、热联系起来，是最近几年中考的热点．