Question

表一是某同學(xué)家的太陽能熱水器銘牌上的部分?jǐn)?shù)據(jù)，表二是裝滿水時太陽能熱水器的水溫變化情況．
表一

采光面積	容量	水箱尺寸	效率	支架材料
2.5m2	150L	Φ550m×1500mm	50%	鋅彩板

表二

時刻	9：00	9：30	10：00	10：30	11：00	11：30
溫度/℃	44	45	47	49	52	54

12：00	12：30	13：00	13：30	14：00	14：30	15：00
55	57	58	60	61	62	63

（1）目前直接利用太陽能的方式有兩種，一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱，另一種是

 

．
（2）太陽能熱水器的支架與樓頂接觸處均墊有一塊面積較大的相同的磚塊，這樣做的好處是

 

．表二中數(shù)據(jù)顯示在不同時段水的溫度升高不同，原因可能是

 

．
（3）在11：00-14：30這段時間內(nèi)，樓頂每平方米的面積上太陽輻射的功率約為多少瓦？[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：解決此題要掌握：
（1）太陽能使用有兩種方式：一是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以供利用；二是通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能；
（2）影響壓強大小的因素有壓力的大小與受力面積的大小，在壓力不變時，增大受力面積可以減小壓強，減小受力面積可以增大壓強；
（3）水吸收的熱量可以結(jié)合公式Q=cm△t進行求解計算，求解功率要利用公式P=

W

t

進行求解．

解答：解：（1）直接利用太陽能的方式有兩種，一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱，另一種是把太陽能轉(zhuǎn)化成電能；
（2）因為在壓力相同時，受力面積越大，壓強越小，所以墊一塊面積較大的磚塊目的是為了減小支架與樓頂接觸處的壓強；
因為不同時段太陽光的強弱不同，所以水吸收的熱量就會不同；
故答案為：把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，減小支架與樓頂接觸處的壓強，不同時段太陽光的強弱不同；
（3）Q=cm△t=cρV△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.0×10³×150×10^-3Kg×（62-52）℃=6.3×10⁶J；
則太陽輻射的做的功W=2Q=1.26×10⁷J；
太陽輻射的功率P=

W

t

=

1.26×107J

3.5×3600s×2.5m2

=400W/m²；
答：樓頂每平方米的面積上太陽輻射的功率約為400瓦．

點評：此類問題考查了太陽能的利用方式、利用水的吸收熱量公式求解熱量和計算功率的方法，是個多知識點的綜合題目，要結(jié)合相關(guān)的公式具體分析，是中考的熱點．