Question

11．太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的裝置．為有效利用太陽能，某“研究性學(xué)習(xí)”小組對“吸收太陽能與表面顏色之間的關(guān)系”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究：在黑色塑料袋和白色透明塑料袋內(nèi)裝入相同質(zhì)量的水，插入溫度計(jì)后系好，放在陽光下曝曬，每隔相同的時(shí)間，讀出溫度計(jì)的讀數(shù)．?dāng)?shù)據(jù)記錄如下：

顏色\曝曬時(shí)間	0	10	20	30	40
黑色塑料袋中的水	22	26	29	31.5	32.8
白色塑料袋中的水	22	25.5	27	28	28.7

（1）他們在實(shí)驗(yàn)中采用的科學(xué)方法是控制變量法．
（2）由以上研究可以得出的結(jié)論是太陽能熱水器集熱管表面顏色以黑色為宜．
（3）若一個(gè)太陽能熱水器裝水量為100kg，集熱管接收太陽能的有效面積約為2.0m²，每m²接收面上每小時(shí)有效接收太陽能約為2.1×10⁶J，則該熱水器每小時(shí)水溫升高10℃．

Answer 1

分析 （1）物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題．每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．
（2）影響水升高的溫度的因素有：水的質(zhì)量、水的初溫、水被爆曬的時(shí)間等因素；
（3）根據(jù)Q_吸=cm△t求出升高的溫度．

解答 解：（1）在研究吸收太陽能與表面顏色的關(guān)系時(shí)，控制水的質(zhì)量、初溫、曝曬時(shí)間相同，通過溫度的變化研究吸收太陽能的多少，利用的是控制變量法；
（2）在水的質(zhì)量、初溫、爆曬時(shí)間相同的前提下，黑色塑料袋內(nèi)水溫升高的快，所以太陽能熱水器集熱管表面顏色以黑色為宜；
（3）根據(jù)Q_吸=cm△t可得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J/{m}^{3}×2.0{m}^{3}}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=10℃．
故答案是：（1）控制變量法；
（2）太陽能熱水器集熱管表面顏色以黑色為宜；
（3）10．

點(diǎn)評 控制變量法是科學(xué)探究中的重要思想方法，廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中，是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一；了解影響物質(zhì)溫度變化的因素．