Question

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)驗(yàn)低碳減排，已成為世界各國共同關(guān)注的問題．每年的6月5日是世界環(huán)境日．2012年的主題是：綠色經(jīng)濟(jì)：你參與了嗎？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（或取之不盡、用之不竭）

．
（2）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(shí)間以8h計(jì)算，熱水器能把接收到的太陽能的50%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，則正常情況下，該熱水器一天能使150kg的水升高多少℃？
（3）為了進(jìn)一步利用太陽能，人們研發(fā)了太陽能電動(dòng)車，如圖是人們研制的太陽能電動(dòng)三輪車，車子頂部的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中，電池再給三輪車的電動(dòng)機(jī)供電．調(diào)速器其實(shí)是一個(gè)可變電阻．鑰匙孔相當(dāng)于開關(guān)．小明同學(xué)根據(jù)所學(xué)的簡單電路的基本知識設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的簡化電路圖，請?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出這個(gè)電路圖．
（4）2013年元旦，鄭州市連續(xù)多天出現(xiàn)了陰霾天氣，這是人類對環(huán)境破壞而導(dǎo)致的惡果．聯(lián)系生活實(shí)際，談?wù)勀銘?yīng)如何做？

Answer 1

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）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；
（3）根據(jù)要求調(diào)速器其實(shí)是一個(gè)可變電阻．鑰匙孔相當(dāng)于開關(guān)．將電動(dòng)機(jī)與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)即可．
（4）環(huán)境保護(hù)，人人有責(zé)，可以從節(jié)約用水，節(jié)約用電，低碳生活做起．

解答：解：（1）利用太陽能的好處：無污染、環(huán)保、可再生（或取之不盡、用之不竭）；
（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，
∵Q=cm△t，
∴水溫度的變化量：
△t=

Q

cm

=

2.52×107J

4.2×103J/(kg?℃)×150kg

=40℃；
（3）將調(diào)速電阻與三輪車的電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，組成閉合電路，如下圖所示：
（4）節(jié)約用水、節(jié)約用電（購買節(jié)能燈、購買符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的家電）；不使用一次性塑料袋，盡量騎自行車、步行、乘公交汽車；盡量購買小排量汽車等．
故答案為：（1）無污染、環(huán)保、可再生（或取之不盡、用之不竭）；
（2）該熱水器一天能使150kg的水升高40℃；
（3）如下圖所示；

（4）節(jié)約用水、節(jié)約用電；不使用一次性塑料袋，盡量騎自行車、步行、乘公交汽車；盡量購買小排量汽車等．

點(diǎn)評：本題考查了質(zhì)量的計(jì)算、熱量的計(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