Question

太陽能殺蟲燈是應(yīng)用太陽能治理害蟲的_種專用設(shè)備．會(huì)發(fā)出波長(zhǎng)為365nm的“光”，盡管這種“光”人眼看不見，一些害蟲卻看得見．具有趨光特性的害蟲見到這種“光”后即紛紛飛來，為進(jìn)一步殺滅害蟲創(chuàng)造條件．（波速、波長(zhǎng)、頻率三者關(guān)系式為v=λf）
（1）這種“光”的頻率為________Hz．
（2）若判斷與殺蟲燈相連的一段導(dǎo)線中是否有直流電流通過，手邊有下列幾組器材，其中最為方便可用的是________．
A．小燈泡及導(dǎo)線　　　　　　　 B．鐵棒及細(xì)棉線
C．帶電的小紙球及細(xì)棉線　　　 D．被磁化的縫衣針及細(xì)棉線
（3）整個(gè)裝置質(zhì)量為40kg，與地總接觸面積為200cm²，地面受到的壓強(qiáng)多大？（g取10N/kg）
（4）殺蟲燈的功率為18W，每天工作8小時(shí)．該地區(qū)每天平均能接收的太陽能為E₀=1.44×10⁷J/m²．太陽能電池板對(duì)太陽能的利用率為10%，至少要安裝多少平方米該型號(hào)的太陽能電池板才供殺蟲燈使用？

Answer 1

解：（1）f===8.2×10¹⁴Hz．
（2）A．使用小燈泡及導(dǎo)線，還需要重組電路，比較麻煩．
B．鐵棒在磁場(chǎng)中可以被磁化，但是鐵棒的重力太大，通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)比較弱，對(duì)被磁化的鐵棒幾乎沒有作用．
C．帶電的小紙球是靜電，和磁場(chǎng)直接沒有直接的聯(lián)系．
D．被磁化的縫衣針用棉線懸吊，放在磁場(chǎng)中，通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)對(duì)磁化的縫衣針有磁力作用．如果被磁化的縫衣針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)，導(dǎo)線中有電流．
故答案為：（1）8.2×10¹⁴；（2）D；
（3）裝置放在水平地面上，對(duì)地面的壓力為：F=G=mg=40kg×10N/kg=400N．
地面的受力面積：S=200cm²=2×10^-2m²，
地面受到的壓強(qiáng)：p===2×10⁴Pa．
（4）殺蟲燈8h電流做功為：W₁=Pt=18W×8×3600s=518400J．
太陽能電池板對(duì)太陽能的利用率為10%，
所以，10%×S×E₀=W₁，
10%×S×1.44×10⁷J/m²=518400J，
所以，S=0.36m²．
答：（3）地面受到的壓強(qiáng)為518400J．（4）至少要安裝0.36m²該型號(hào)的太陽能電池板才供殺蟲燈使用．
分析：知道光的波長(zhǎng)、速度，根據(jù)v=λf求出頻率．
通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)，根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力作用進(jìn)行判斷．
知道質(zhì)量求出重力，物體放在水平桌面上，對(duì)水平面的壓力等于物體的重力，知道壓力和受力面積求出壓強(qiáng)．
知道殺蟲燈的功率和時(shí)間，求出殺蟲燈8小時(shí)電流做的功，知道電池板對(duì)太陽能的利用率為10%，每天平均能接收的太陽能為E₀=1.44×10⁷J/m²．求出太陽能電池板的面積．
點(diǎn)評(píng)：本題通過太陽能殺蟲燈考查了波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系；電流周圍存在磁場(chǎng)；壓強(qiáng)計(jì)算；功的計(jì)算；太陽能轉(zhuǎn)化效率等問題，太陽能在人們的生活中有廣泛的應(yīng)用，把太陽能和電、熱聯(lián)系起來，是最近幾年中考的熱點(diǎn)．