Question

（2012?雨花臺(tái)區(qū)二模）今年“五?一”期間，上海黃浦江上出現(xiàn)一條太陽(yáng)能游船（如圖所示）．該船是國(guó)內(nèi)第一艘采用太陽(yáng)能、鋰電池及柴油機(jī)組多種能源混合供電的船舶，太陽(yáng)能電池板的面積為50m²．
（1）如果該船滿載乘客從東海駛?cè)朦S浦江，它所受到的浮力

不變

（選填“變小”、“不變”或“變大”）．
（2）當(dāng)該船完全使用太陽(yáng)能在水中行駛時(shí)，其中的能量轉(zhuǎn)化情況是

B

．
A．電  能→太陽(yáng)能→機(jī)械能         B．太陽(yáng)能→電能→機(jī)械能
C．化學(xué)能→太陽(yáng)能→機(jī)械能         D．太陽(yáng)能→內(nèi)能→機(jī)械能
（3）如果太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能電池板時(shí)的輻射功率為2000J/（s?m²）（每秒鐘輻射在每平方米上的光能為2000J），太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率為50%，則該船每分鐘獲得

3×10⁶

J的電能．
（4）為響應(yīng)節(jié)能減排、低碳的倡導(dǎo)，小紅將家中的一臺(tái)額定電壓為220V，制冷額定功率為1000W 的空調(diào)，溫度設(shè)定從原來(lái)24℃改為28℃，僅此一項(xiàng)措施，家中的電能表平均每天少走2.5kw?h．求：
①這臺(tái)空調(diào)正常制冷時(shí)，工作電流是多少？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
②采取節(jié)電措施后，這臺(tái)空調(diào)一個(gè)月（按30天計(jì)算）可節(jié)約電能多少kW?h？
③若某邊遠(yuǎn)山區(qū)的“希望小學(xué)”，每間教室僅有兩盞“220V  40W”電燈，那么小紅家中的這臺(tái)空調(diào)一個(gè)月所節(jié)約的電能，可供這兩盞電燈正常發(fā)光多少小時(shí)？

Answer 1

分析：（1）船滿載乘客從東海駛?cè)朦S浦江，都是漂浮，根據(jù)物體的漂浮條件確定受到的浮力變化情況；
（2）太陽(yáng)能電池，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使船前行；
（3）知道太陽(yáng)能電池板的面積、太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能電池板時(shí)的輻射功率、太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率，可求該船每分鐘獲得的電能；
（4）①知道額定電壓和空調(diào)的制冷額定功率，利用P=UI求制冷工作電流；
②知道家中的電能表不用空調(diào)平均每天少走2.5kW?h，可求30天少走的數(shù)值，即每月節(jié)約的電能；
③求出電燈總功率，知道節(jié)約的電能，利用電功率公式求供電時(shí)間．

解答：解：（1）船滿載乘客從東海駛?cè)朦S浦江，都是漂浮，受到的浮力都等于船和乘客總重，受到的浮力不變；
 （2）太陽(yáng)能電池，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使船前行，故B正確；
（3）該船每分鐘獲得的電能：W_電=2000J/（s?m²）×50m²×60s×50%=3×10⁶J；
故答案為：（1）不變；（2）B；（3）3×10⁶；
（4）①I(mǎi)=

P額

U額

=

1000W

220V

≈4.5A；
②可節(jié)約電能：W=2.5kW?h×30=75kW?h；
③電燈總功率：P=40W×2=80W=0.08kW，
t=

W

P

=

75kW

0.08kW

=937.5h；
答：①這臺(tái)空調(diào)正常制冷時(shí)，工作電流是4.5A；
②采取節(jié)電措施后，這臺(tái)空調(diào)一個(gè)月（按30天計(jì)算）可節(jié)約電能75kW?h；
③可供這兩盞電燈正常發(fā)光937.5h．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)物體的漂浮條件、電功率公式、電能的計(jì)算公式的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，屬于難題．