题目内容
13．
现在正在大力推行太阳能路灯，如图所示，该路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中．为了节能该路灯采用LED灯照明．如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．| 太阳能电池板 | 风力发电机 | 蓄电池 | LED灯 | ||||
| 电池板的总面积 | 0.5m2 | 最大限制风速 | 12.0m/s | 电池容量 | 150Ah | 额定电压 | 24V |
| 光电转化效率 | 20% | 最大输出功率 | 400W | 额定电压 | 12V | 额定功率 | 60W |
（2）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为多少？
（3）校园内10盏该型号风光互补路灯，每天正常工作10h，一个月消耗的电能相当于完全燃烧煤炭多少kg？（煤炭热值q煤=3×107J，一个月按30天算）
分析 （1）已知蓄电池的电压和容量，可利用公式W=UQ求储存的能量．
（2）已知太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W，根据转换效率求出电池板的输出功率；
（3）根据W=Pt求出10盏该型号风光互补路灯，每天正常工作10h，一个月消耗的电能，再根据煤炭热值求出需要煤的质量．
解答 解：（1）蓄电池储存的电能：W=UQ=UIt=12V×150A×3600s=6.48×106J．
（2）电池板吸收的太阳能的功率P=1000W/m2×0.5m2=500W，
太阳能电池板的输出功率P′=20%×500W=100W；
（3）10盏该型号风光互补路灯的总功率：
P=10×60W=600W=0.6kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得，一天消耗的电能：
W=Pt=0.6kW×10h=6kW•h=6×3.6×106J=2.16×107J，
一个月用电：
W总=2.16×107J×30=6.48×108J，
则由Q=mq可得，需要煤炭的质量m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{{W}_{总}}{q}$=$\frac{6.48×1{0}^{8}J}{3×1{0}^{7}J}$=21.6kg
答：（1）蓄电池充足一次电可储存的能量是6.48×106J；
（2）太阳能电池板的输出功率为100W；
（3）个月消耗的电能相当于完全燃烧煤炭21.6kg．
点评 此题考查了电功率、电功的计算，电功与热量的综合计算，关键是通过太阳能电池板主要技术参数获取有用的信息．
练习册系列答案
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3．如图所示的情景中，力对物体做功的是（ ）
| A． |  运动员举着杠铃不动 | B． |  工人将货箱从地面搬到桌上 | ||
| C． |  修理工用力推汽车，汽车没动 | D． |  吊车吊着货物沿着水平方向移动 |
如图所示，一木块受重力和浮力作用而漂浮在水面上，木块重0.8N，木块的下表面距水面3cm，木块受到的浮力为0.8N，木块下表面受到水的压强是300Pa．
18．某学习小组利用如图1体验“模拟引力”之后，进一步思考：绳子的拉力大小与什么因素有关？并提出了如下猜想：
猜想A：与小球的质量大小有关；
猜想B：与小球运动的快慢有关；
猜想C：与绳子的长度有关．
为了验证猜想，学习小组于是进行实验探究：用一根细绳子的一端拴住一个小球，用手抓住绳子的另一端，抡动细绳，让小球在光滑水平面上做圆周运动，如图2所示．实验中，用手感受绳子的拉力大小．做几次实验后，得到实验数据如表：
（l）实验中，小球在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力（不计空气阻力）．
（2）实验中，小球的运动方向是变化的，说明其运动状态一定（选填“一定”或“不一定”）改变．若绳子断了，小球继续运动，那是因为小球具有惯性．
（3）分析对比实验次数1、2的数据，可以初步验证猜想A；分析对比实验次数2、3的数据，可以初步验证猜想B．
（4）本实验采用的研究方法有转换法和控制变量法．
猜想A：与小球的质量大小有关；
猜想B：与小球运动的快慢有关；
猜想C：与绳子的长度有关．
为了验证猜想，学习小组于是进行实验探究：用一根细绳子的一端拴住一个小球，用手抓住绳子的另一端，抡动细绳，让小球在光滑水平面上做圆周运动，如图2所示．实验中，用手感受绳子的拉力大小．做几次实验后，得到实验数据如表：
| 实验 次数 | 小球质量（g） | 运动的 快慢 | 绳子的长度（cm） | 绳子的 拉力 |
| 1 | 15 | 慢 | 10 | 很小 |
| 2 | 20 | 慢 | 10 | 小 |
| 3 | 20 | 快 | 10 | 大 |
| 4 | 20 | 快 | 15 | 很大 |
（2）实验中，小球的运动方向是变化的，说明其运动状态一定（选填“一定”或“不一定”）改变．若绳子断了，小球继续运动，那是因为小球具有惯性．
（3）分析对比实验次数1、2的数据，可以初步验证猜想A；分析对比实验次数2、3的数据，可以初步验证猜想B．
（4）本实验采用的研究方法有转换法和控制变量法．
3．
如图所示是某同学“测定小灯泡电功率”时连接的电路，小灯泡额定电压为2.5V，所用电源电压恒为3V．
（1）连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到A端（选填“A”或“B”）．
（2）电路中电压表连接不当，为减小读数误差必须改接到量程为0-3V．
（3）该同学重新正确连接电路后，实验得到的数据见下表．根据表中记录可得小灯泡的额定功率为0.5W，其亮度随实际功率增加而变亮．
如图所示是某同学“测定小灯泡电功率”时连接的电路，小灯泡额定电压为2.5V，所用电源电压恒为3V．（1）连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到A端（选填“A”或“B”）．
（2）电路中电压表连接不当，为减小读数误差必须改接到量程为0-3V．
（3）该同学重新正确连接电路后，实验得到的数据见下表．根据表中记录可得小灯泡的额定功率为0.5W，其亮度随实际功率增加而变亮．
| 实验次数 | 电压表示数洲V | 电流表示数I/A | 小灯泡亮度 |
| 1 | 2.0， | 0.17 | 较暗 |
| 2 | 2.5 | 0.20 | 正常 |
| 3 | 3．O | 0.22 | 很亮 |
20．
小明和小红一起做“探究杠杆平衡条件”的实验：
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量力臂．
（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，并测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中．
（3）小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是：F1l1=F2l2；
（4）多次实验的目的是使结论具有普遍性；
（5）小红在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂3个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，测力计的拉力为0.75N（每个钩码重0.5N）；若改变弹簧测力计拉力的方向，使之向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将变大（选填“变大”、“变小”、“不变”）．
（6）下列正在使用中的杠杆；①用镊子取砝码；②用扳手宁螺母；③用钉锤拔钉子，属于费力的杠杆是①（填序号）
小明和小红一起做“探究杠杆平衡条件”的实验：（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量力臂．
（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，并测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中．
| 次数 | F1/N | l1/cm | F2/N | l2/cm |
| 1 | 1 | 10 | 2 | 5 |
| 2 | 2 | 10 | 1 | 20 |
| 3 | 2 | 15 | 3 | 10 |
（4）多次实验的目的是使结论具有普遍性；
（5）小红在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂3个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，测力计的拉力为0.75N（每个钩码重0.5N）；若改变弹簧测力计拉力的方向，使之向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将变大（选填“变大”、“变小”、“不变”）．
（6）下列正在使用中的杠杆；①用镊子取砝码；②用扳手宁螺母；③用钉锤拔钉子，属于费力的杠杆是①（填序号）
1．
如图所示，用甲、乙两种滑轮装置分别将物重相同的货物匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳重，且滑轮重小于货物的重．所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则（ ）
如图所示，用甲、乙两种滑轮装置分别将物重相同的货物匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳重，且滑轮重小于货物的重．所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则（ ）| A． | F1＜F2 | B． | F1＞F2 | C． | η1＜η2 | D． | η1＞η2 |