(2013?惠州二模)人類對能源的需求越來越大,世界能源危機(jī)日益突出.如何充分
利用和開發(fā)新能源,實(shí)現(xiàn)低碳減排,已成為世界各國共同關(guān)注的問題.6月5日是世界環(huán)境日,我國一直主張“低碳減排,綠色生活”.目前,我國在開發(fā)、利用太陽能方面發(fā)展最快、最具潛力.
(1)你認(rèn)為利用太陽能有哪些好處?
無污染、環(huán)保、可再生
無污染、環(huán)保、可再生

(2)太陽能路燈已成為許多城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村的一道靚麗的風(fēng)景線(如圖1 所示).太陽能路燈的太陽能電池板一般是由晶體態(tài)硅制成的,它能直接把太陽能轉(zhuǎn)化成電能,其主要材料是
C
C

A.磁性材料    B.納米材料    C.半導(dǎo)體     D.超導(dǎo)體
(3)太陽能熱水器是采用光轉(zhuǎn)化為熱的方式利用太陽能的.我國太陽能熱水器已走進(jìn)了千家萬戶.小明家的太陽能熱水器的采光面積是2.1m2.若我市向陽的地方每平方米的面積1h得到的太陽輻射能平均為3×106J,每天接收太陽能的時間以8h計(jì)算,熱水器能把接收到的太陽能的50%轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能,則正常情況下,該熱水器一天能把150kg、初溫為20℃的水加熱到
60
60

(4)為了進(jìn)一步利用太陽能,人們正在研發(fā)太陽能電動車.圖2是人們研制的太陽能電動三輪車,車子頂部的太陽能電池板將
能轉(zhuǎn)化為
能儲存在太陽能電池中,電池再給三輪車的電動機(jī)供電.制造太陽能電動三輪車車架有各種不同的新材料,部分材料的技術(shù)指標(biāo)如下表所示:
     材料
技術(shù)指標(biāo)
錳鋼 鋁合金 鈦合金 碳纖維
性能(強(qiáng)度) 強(qiáng) 較弱 較強(qiáng) 強(qiáng)
密度(kg?m-3 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
若讓你設(shè)計(jì)制造強(qiáng)度高并且輕便的三輪車,你選擇表中的
碳纖維
碳纖維
材料,若車架的體積約為5×10-3m3,車架的質(zhì)量是
8
8
kg.
分析:(1)太陽能熱水器利用太陽能,不僅節(jié)省了能源,而且比較環(huán)保.
(2)根據(jù)材料的分類:導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體和太陽能電池板的材料進(jìn)行解答;
(3)由題干提供條件可以求8h水吸收的熱量,再利用吸熱公式求出水溫度的變化值,進(jìn)一步求出水加熱后的末溫;
(4)車子頂部的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能儲存在太陽能電池中,電池再給三輪車的電動機(jī)供電;
根據(jù)表格和要求選擇三輪車的材料,根據(jù)m=ρV求出車架的質(zhì)量.
解答:解:(1)利用太陽能有哪些好處:無污染、環(huán)保、可再生(或取之不盡、用之不竭);
(2)太陽能電池板是由晶體態(tài)硅制成的,硅屬于半導(dǎo)體;
(3)太陽能熱水器中的水一天吸收的熱量:
Q=3×106J×2.1×8×50%=2.52×107J,
水溫度的變化量:
△t=
Q
cm
=
2.52×107J
4.2×103J/(kg?℃)×150kg
=40℃;
水加熱的末溫:
t2=t1+△t=20℃+40℃=60℃.
(4)車子頂部的太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能.
制造強(qiáng)度高并且輕便的三輪車時,由表格可知應(yīng)選碳纖維材料;
車架的質(zhì)量:
m=ρV=1.6×103kg/m3×5×10-3m3=8kg.
故答案為:(1)無污染、環(huán)保、可再生;(2)C;(3)60;(4)光;電;碳纖維;8.
點(diǎn)評:本題考查了質(zhì)量的計(jì)算、熱量的計(jì)算、歐姆定律的應(yīng)用和電功率的計(jì)算,還涉及到了太陽能的優(yōu)點(diǎn)、材料的分類和環(huán)境保護(hù)等,知識點(diǎn)較多,綜合性強(qiáng),難度較大.
練習(xí)冊系列答案
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(2013?惠州二模)在測2.5V小燈泡(電阻大約為10Ω左右)額定功率的實(shí)驗(yàn)時,小明連接了如圖所示的電路.其中電源電壓為6V.
(1)請用筆畫線將圖中的電路連接完整;
(2)在連接電路時,開關(guān)應(yīng)斷開,滑片應(yīng)移到
B
B
(選填“A”或“B”)處,閉合上開關(guān)之后,小明發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù),但小燈泡不亮,經(jīng)檢查,電路連接無誤,各元器件完好,那么可能的原因是
滑動變阻器的電阻值較大,使燈泡的電流(或電壓)太小
滑動變阻器的電阻值較大,使燈泡的電流(或電壓)太小
;
(3)小明調(diào)節(jié)滑片P的位置,使電壓表的示數(shù)為2.5V,這時電流表的指針如圖所示,其示數(shù)為
0.3
0.3
 A,則該燈泡的額定功率是
0.75
0.75
 W.

(4)小明根據(jù)測量得到的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出了小燈泡I-U圖象,如圖所示.結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是直線,小明很納悶,請你幫助他分析原因.

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