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如图所示是某种型号的太阳能热水器,水箱的容量为120L.热水器上的集热器能将接受...

如图所示是某种型号的太阳能热水器,水箱的容量为120L.热水器上的集热器能将接受的太阳能的40%转化为内能,晴天时,每年6月份,连云港地区向着阳光的地方每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W.如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,水的比热容是:4.2×103J/(kg•℃),求:

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(1)这箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收多少热量;

(2)热水器上集热器的面积至少要多大;

(3)如果水吸收这些热量,由燃烧煤气来提供,则至少需要燃烧多少千克煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)

 

(1)这箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收2.52×107J的热量; (2)热水器上集热器的面积至少要2.5m2; (3)如果水吸收这些热量,由燃烧煤气来提供,则至少需要燃烧0.6千克煤气. 【解析】 试题分析:(1)利用密度公式m=ρV先计算出水的质量m,然后再利用热量的计算公式Q吸=cm△t计算出水吸收的热量; (2)利用热水器上的集热器对太阳能的利用效率,计算出太阳能热水器接受的热量;然后再利用功率的公式P=计算出1m2所接受的热量,最后计算出热水器上集热器的面积s. (3)由题知,Q放=Q吸,利用Q放=mq可求需要煤气的质量. 【解析】 (1)水的体积V=120L=120dm3=0.12m3, 由ρ=得: m=ρV水=1×103kg/m3×0.12m3=120kg; 水吸收的热量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×120kg×(70℃﹣20℃)=2.52×107J; (2)这台太阳能热水器获得的辐射功率: P太=s×1.4kW/m2; 由P=可得太阳照射5h获得的太阳能: W总=P太t=s×1.4kW/m2×5h; 由η=可得: Q吸′=W有=s×1.4kW/m2×5h×40%=s×1400W/m2×5×3600s×40%; 热水器集热器面积: s===2.5m2. (3)由题知,Q放=Q吸=2.52×107J, 由Q放=mq可得需要煤气的质量: m气===0.6kg. 答:(1)这箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收2.52×107J的热量; (2)热水器上集热器的面积至少要2.5m2; (3)如果水吸收这些热量,由燃烧煤气来提供,则至少需要燃烧0.6千克煤气. 【点评】本题考查了关于对太阳能热水器的原理的理解以及相关的热量计算,计算过程中注意单位的换算1L=1dm3.  
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考点分析:
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如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为6.0×103N的重物以0.2m/s的速度匀速吊起10m,作用在绳端的拉力为2.5×103N.

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(1)求提升重物做的有用功和拉力F的功率.

(2)求滑轮组的机械效率.

(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为1.2×104J,求动滑轮的重.

 

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小刚用两只灯泡连接成电路并闭合开关后,发现两灯都亮;断开开关后两灯都不发光,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下是小刚设计的三种判断方法.

方法一:把其中一只灯泡从灯座上取下,观察另一只灯泡是否工作进行判断;

方法二:把任意一根导线断开,观察两只灯泡是否工作进行判断;

方法三:把任意一只灯泡的两个接线柱用导线连接起来,观察另一只灯泡是否工作进行判断.

(1)小明设计的第一种方法,在取下其中一只灯泡,闭合开关,如果观察到      的现象,说明该电路是并联的,如果观察到      现象,说明该电路是串联的.

(2)在用方法二和方法三进行判断时,发现这两种方法都存在不足之处,方法二的不足是      ,方法三的不足是     

 

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兴趣小组提出利用”研究动能的大小与哪些因素有关“的实验装置(如图所示)与所需点的器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究“影响重力势能大小的因素”的设想.请你帮助完成如下实验方案:(1)实验中通过观察      的大小,来判断小球重力势能的大小.

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(2)本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论,原因是     

(3)实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用图中      ,具体的操作方法是让小球从      (选填“相同”或“不同”)的高度由静止滚下.

(4)通过比较分析可以得出的结论是     

 

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在探究杠杆平衡条件的实验中.

(1)实验过程中要调节杠杆在水平位置平衡.目的是           

(2)小明把钩码挂在如图所示的位置时(每个钩码的质量,每格长度都相同),接下来他应进行的操作是      ,可使杠杆在水平位置平衡;

(3)小华保持力臂、阻力力臂不变,然后改变动力F1和阻力F2,并保持杠杆水平位置平衡,分别测量出动力F1和阻力F2的数据如表所示,请根据实验条件和实验数据归纳出阻力F2和动力F1的关系是:     

F1/N

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3

F2/N

1.25

2.5

3.75

5.0

6.25

7.5

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请按照题目要求作图:

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(1)如图(甲)所示,在轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,O为杠杆的支点,请画出拉力F2的力臂L2及杠杆在图示位置平衡时的最小的动力Fl的示意图;

(2)请用笔划线代替导线,将图(乙)中的器件连接起来组成电路,要求开关闭合两灯同时发光,开关断开,两灯同时熄灭.

 

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