Question

能源是人類(lèi)社會(huì)進(jìn)行發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，太陽(yáng)能處處可以利用，是一種理想的能源．
（1）你認(rèn)為利用太陽(yáng)能有哪些好處？（至少寫(xiě)出兩條）
（2）太陽(yáng)能路燈已成為我市許多城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村一道靚麗的風(fēng)景線（如圖甲所求）．太陽(yáng)能路燈的太陽(yáng)能電池板直接把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能，并可用蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)．若某小區(qū)路燈利用與太陽(yáng)組電池板相連的蓄電池作是源，蓄電池電壓為12V，容量為24A?h（表示安?時(shí)），路燈規(guī)格為“12V 24W”，則充足電的蓄電池可供電燈正常工作多少時(shí)間？
（3）如圖乙已走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)的太陽(yáng)能熱水器是采用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能的方式利用太陽(yáng)能的．下表提供的是裝滿(mǎn)水的某種型號(hào)的太陽(yáng)能熱水器在太陽(yáng)照射下的相關(guān)信息．

太陽(yáng)照射時(shí)間/h	太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱的效率	水升高的溫度/℃	熱水器容積/L
8	80	60	100

請(qǐng)根據(jù)信息計(jì)算：[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
①太陽(yáng)能熱水器照射8h，水吸收的熱量是多少？
②熱水器平均1h所吸收的太陽(yáng)能是多少？

Answer 1

分析：（1）太陽(yáng)能是一種新型的能源，取之不盡用之不竭，且無(wú)污染等；
（2）根據(jù)P=UI求出路燈正常發(fā)光時(shí)的電流，又知道蓄電池的容量，根據(jù)I=

Q

t

求出可供電時(shí)間；
（3）①裝滿(mǎn)水時(shí)太陽(yáng)能的容積即為水的體積，根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，又知道水的比熱容、溫度的變化量，利用Q_吸=cm△t求出水吸收的熱量；
②知道8h水吸收的熱量可求1h吸收的熱量，又知道太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱的效率，根據(jù)η=

Q吸

E

×100%求出熱水器平均1h所吸收的太陽(yáng)能．

解答：解：（1）太陽(yáng)能是一種新型的能源，越來(lái)越被廣泛利用，它的優(yōu)點(diǎn)很多，比如：安全、清潔、無(wú)污染；太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便；能量大、供應(yīng)時(shí)間久等；
（2）由P=UI可得，路燈正常工作時(shí)的電流：
I=

P

U

=

24W

12V

=2A，
電池容量為q=24A?h，則由I=

Q

t

可得可供路燈工作時(shí)間：
t=

Q

I

=

24A?h

2A

=12h；
（3）①太陽(yáng)能熱水器裝滿(mǎn)水時(shí)，水的體積：
V=100L=100dm³=0.1m³，
由ρ=

m

V

可得，太陽(yáng)能熱水器裝滿(mǎn)水時(shí)，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
②平均1h水吸收的熱量：
Q_吸′=

2.52×107J

8

=3.15×10⁶J，
由η=

Q吸

E

×100%可得，熱水器平均1h所吸收的太陽(yáng)能：
E=

Q吸′

η

=

3.15×106J

80%

=3.9375×10⁶J．
答：（1）利用太陽(yáng)能的好處：①安全、清潔、無(wú)污染；②太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便；
（2）充足電的蓄電池可供電燈正常工作12h；
（3）①太陽(yáng)能熱水器照射8h，水吸收的熱量是2.52×10⁷J；②熱水器平均1h所吸收的太陽(yáng)能是3.9375×10⁶J．

點(diǎn)評(píng)：本題以太陽(yáng)能為背景，考查了太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)、電功率公式、電流的定義式、密度公式、吸熱公式、效率公式的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是從題干和表格中獲取有用的信息和公式的靈活應(yīng)用．