Question

科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点，不仅为人们到海滨旅游提供了方便，而且节约了能源、减少了对环境的污染．某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板，接收太阳能的功率为9.0×10³w，能为该房供应热水和在水上移动等提供能量．

(1)漂浮房冬暖夏凉，利用了水的_____比较大的特性．

(2)太阳能电池板将太阳能转化为 _____能．若只用来给水加热时，电池板两极的电压为200V，加热电阻丝的电阻为15Ω，设电阻丝产生的电热全部转化为水的内能，则加热5min，水的内能增加了_____J．

(3)有5位中学生从岸上进入漂浮房参观，则水对漂浮房的浮力约增加_____N．

(4)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量，漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变，从某一时刻开始，漂浮房受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动．则在整个运动过程中，漂浮房受到的阻力大小为_____N，太阳能转化为机械能的效率为_____．

Answer

比热容 电 8.0×105J 2500N 800N 22.2%

【解析】

(1)因水的比热容最大，所以在质量或温度变化量相同情况下吸收或放出的热量多，温度变化小，即达到冬暖夏凉；

(2)太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置，因电阻丝产生的电热全部转化为水的内能，利用电功的计算公式：W=UIt，先计算电流再计算电功；

(3)估计一个中学生质量为50kg，利用G=mg，计算即可；

(4)由图可以看出t=50s后，漂浮房受到的阻力大小为800N，利用机械效率公式计算即可。

(1)在相同情况下（质量或温度变化量）比热容大的物质吸收或放出的热量多，温度变化小，即达到冬暖夏凉，所以利用的是水的比热容大的特性；

(2)因电阻丝产生的电热全部转化为水的内能，所以由W=UI t得：

W= =Ut==8.0×105J；

(3)估计一个中学生质量为50kg，则增加重力：

G=mg=5×50kg×10N/kg=2500N，

∵漂浮，∴F浮=G，∴浮力也增加2500N。

(4)由图可以看出t=50s后，漂浮房受到的阻力大小为800N，

太阳能转化为机械能的效率为：

η==22.2%。