题目内容

12．小明为了探究太阳光的辐射情况，分别用水和细沙做实验，该实验不计热量损失．
[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），细沙的比热容为0.92×103J/（kg•℃）]，试求：
（1）用一底面积为0.1m2的方形水槽装了6kg水，在中午的太阳光下照射25min，水的温度升高了5℃．水吸收的热量是多少？
（2）设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为N，则N是多少？
（3）将水槽中的水倒掉，然后平铺上6kg的细沙，在中午的太阳光下照射23min，细沙的温度能升高多少？

分析 （1）利用Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）利用N=$\frac{Q}{S•t}$求出太阳辐射的热量；
（3）先求出沙子接收的能量，再利用△t=$\frac{Q}{cm}$求出细沙的温度升高．

解答 解：（1）用一底面积为0.1m2的方形水槽装了6kg水，在中午的太阳光下照射25min，水的温度升高了5℃．水吸收的热量是：
Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×6kg×5℃=1.26×105J；
（2）设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为N，则N=$\frac{Q}{S•t}$=$\frac{1.26×1{0}^{5}J}{0.1{m}^{2}×25min}$=5.04×104J/（m2•min）；
（3）细沙接收的能量为：Q′=N•S•t=5.04×104J/（m2•min）×0.1m2×23min=115920J
细沙温度能升高△t′=$\frac{Q′}{c′•m′}$=$\frac{115920J}{0.92×1{0}^{3}J/（kg•℃）×6kg}$=21℃
答：（1）用一底面积为0.1m2的方形水槽装了6kg水，在中午的太阳光下照射25min，水的温度升高了5℃．水吸收的热量是1.26×105J；
（2）设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为N，则N是5.04×104J/（m2•min）；
（3）将水槽中的水倒掉，然后平铺上6kg的细沙，在中午的太阳光下照射23min，细沙的温度能升高21℃．

点评 该题主要考查学生对于热量计算的理解和掌握，熟知公式是解题关键．

练习册系列答案
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20．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为40Ω．闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A．求：
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表一
实验序号123
电压（V）6.09.012.0
电流（I）0.200.300.40
（2）为了探究电流与电阻的关系，小明将阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个电阻器依次代替图中的电阻器，并读出电流表的相应示数如表二：
表二
电阻（Ω）51020
电流（A）
老师指出小明在实验中没有控制变量相同，你认为老师的意见是指出小明在此实验中存在的问题是没有控制电阻两端的电压不变．
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A．不能用湿抹布擦正在工作的微波炉
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