太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的裝置，為了有效利用太陽能，某興趣小組對“吸收太陽能與物體表面顏色之間的關(guān)系”進行了實驗探究：在黑色和白色的塑料袋內(nèi)裝了質(zhì)量相同的水，插入溫度計后系好，放在太陽光下曝曬，每隔相同時間讀出溫度計示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄如下：
塑料袋 水的質(zhì)量/㎏ 初溫/℃ 溫度t1/℃ 溫度t2/℃ 溫度t3/℃ …
黑色 1.0 15.0 22.3 27.8 31.5 …
白色透明 1.0 15.0 16.5 17.8 19.0 …
（1）他們在實驗中采用的科學(xué)研究方法是______．
（2）由以上研究可知，太陽能熱水器集熱管的吸熱表面顏色以______色為宜．
（3）某太陽能熱水器裝水量為100㎏的水，集熱管接收太陽能的有效面積為2㎡，若每小時1㎡上接收太陽能約為2.1×106J，則熱水器每小時接收太陽能多少J？裝滿水后每小時水的溫度可升高多少？
（4）若改用效率為70%天然氣熱水器加熱，使100㎏的水升高相同的溫度，需要燃燒多少m3的天然氣？（天然氣的熱值為4×107J/m3）
（1）根據(jù)題目中的表格可知，水的質(zhì)量相同，而只是裝水的容器不同，通過此來做研究比較，
故答案為；控制變量法；
（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，黑色塑料袋內(nèi)水的溫度明顯要高于白色塑料袋內(nèi)的水的溫度，
故答案為：黑色；
（3）熱水器上接收到的太陽能E=1h×2m2×2.1×106J/（m2?h）=4.2×106J，
答：熱水器每小時接收太陽能4.2×106J；
水箱中水升高的溫度△t=
Q
cm
=
4.2×106J
4.2×103J/(kg?°C)×100kg
=10℃，
答：裝滿水后每小時水的溫度可升高10℃；
（4）Q放η=Q水吸，所以mq×70%=4.2×106J，
則m=
4.2×106J
4×107J/m3×70%
=0.15m3，
答：需要燃燒0.15m3的天然氣．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

閱讀下面的短文，回答問題．
                                               太陽能熱水器
太陽能熱水器能利用太陽能把水從低溫加熱到高溫，以滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?BR>如圖1所示，太陽能熱水器主要由兩部分構(gòu)成：一部分是由許多根玻璃吸熱管組成的集熱器，每根玻璃吸熱管由雙層玻璃管組成，雙層玻璃管之間是真空．圖2所示是玻璃吸熱管的工作原理圖，它的結(jié)構(gòu)與保溫瓶的玻璃內(nèi)膽相似，只是在玻璃吸熱管的內(nèi)表面涂了一層黑色材料；另一部分是保溫儲水箱，保溫儲水箱下部與玻璃吸熱管相通．
玻璃吸熱管工作原理：當(dāng)太陽光入射到玻璃管內(nèi)時，將管內(nèi)的水加熱．向光一側(cè)的水被加熱后體積增大、密度變小而向上運動；背光一側(cè)的水由于溫度較低、密度較大而向下運動，形成冷熱水循環(huán)，最終整箱水都升高至一定的溫度．玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用．

請回答以下問題：
（1）太陽能是太陽內(nèi)部發(fā)生核
聚變
聚變
釋放出的核能，它具有安全、節(jié)能、
環(huán)保
環(huán)保
等優(yōu)點；太陽能熱水器是把太陽能直接轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
能．
（2）玻璃吸熱管內(nèi)向光一側(cè)的水吸熱后體積增大、密度變小，所受到的浮力
大于
大于
重力．
（3）集熱器使用了雙層真空玻璃管組成，又在玻璃管的內(nèi)表面涂了黑色材料，簡單說明其作用．
雙層真空玻璃可以減少熱散失，黑色材料吸光能力強
雙層真空玻璃可以減少熱散失，黑色材料吸光能力強
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
能的設(shè)備．某太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg的水，經(jīng)過一天太陽的照射，水箱內(nèi)水的溫度從20℃升到80℃，則水箱內(nèi)的水至少吸收了
2.52×107
2.52×107
J的熱量．[C水=4.2×103J?（kg?℃）-1]．

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科目：初中物理 來源： 題型：

太陽能是一種清潔、無污染、可再生能源，在現(xiàn)代社會中得到廣泛應(yīng)用．太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為
電
電
能的裝置；太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
能的裝置；綠色植物的光合作用是將太陽轉(zhuǎn)化為
化學(xué)
化學(xué)
 能．（均選填“電”、“內(nèi)”或“化學(xué)”）

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科目：初中物理 來源： 題型：

太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備，某晴朗夏日的中午，小明家的太陽能熱水器在70分鐘的日照下，將質(zhì)量100kg的水溫度升高了5℃．已知熱水器正對太陽方向的有效面積為1.25m2．則：
（1）該過程中熱水器里的水吸收的熱量為
 
J．[水的比熱容C=4.2×103J/（kg?℃）]
（2）若熱水器的效率為40%，在這段時間內(nèi)熱水器接受到的太陽能是
 
J．
（3）太陽是將能量向四面八方均勻輻射的，假定太陽光通過大氣層時有40%的能量損失，太陽到地球的距離為1.5×1011m．由數(shù)學(xué)知識可知，球面的面積公式為4πr2（式中r為球半徑），球半徑與球面總是垂直的．據(jù)此可估算出太陽輻射的總功率約為
 
W．

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科目：初中物理 來源：2011年四川省瀘州市中考物理模擬試卷（二）（解析版） 題型：填空題

太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為    能的設(shè)備．某太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg的水，經(jīng)過一天太陽的照射，水箱內(nèi)水的溫度從20℃升到80℃，則水箱內(nèi)的水至少吸收了    J的熱量．[C水=4.2×103J?-1]．

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