Question

能源是人類社會進行發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，太陽能處處可以利用，是一種理想的能源．
（1）你認為利用太陽能有哪些好處？（至少寫出兩條）
（2）太陽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）．太陽能路燈的太陽能電池板直接把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，并可用蓄電池儲存起來．若某小區(qū)路燈利用與太陽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），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間？
（3）如圖乙已走進千家萬戶的太陽能熱水器是采用太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的方式利用太陽能的．下表提供的是裝滿水的某種型號的太陽能熱水器在太陽照射下的相關(guān)信息．

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

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

Answer 1

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

Q

t

求出可供電時間；
（3）①裝滿水時太陽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所吸收的太陽能．

解答：解：（1）太陽能是一種新型的能源，越來越被廣泛利用，它的優(yōu)點很多，比如：安全、清潔、無污染；太陽能分布廣闊，獲取方便；能量大、供應(yīng)時間久等；
（2）由P=UI可得，路燈正常工作時的電流：
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間：
t=

Q

I

=

24A?h

2A

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

m

V

可得，太陽能熱水器裝滿水時，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所吸收的太陽能：
E=

Q吸′

η

=

3.15×106J

80%

=3.9375×10⁶J．
答：（1）利用太陽能的好處：①安全、清潔、無污染；②太陽能分布廣闊，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所吸收的太陽能是3.9375×10⁶J．

點評：本題以太陽能為背景，考查了太陽能的優(yōu)點、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．