Question

人類對能源的需求越來越大，世界能源危機日益突出．如何充分利用和開發新能源，實現低碳減排，已成為世界各國共同關注的問題．6月5日是世界環境日，目前，我國在開發、利用太陽能方面發展最快、潛力最大．

（1）你認為利用太陽能有哪些好處？

 

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（2）太陽能熱水器是采用光轉化為熱的方式利用太陽能的，我國太陽能熱水器已走進了千家萬戶．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，每天接受太陽能的時間以8h計算，熱水器能把接收到的太陽能的50%轉化成水的內能，則正常情況下，該熱水器一天能把150kg、初溫為20℃的水加熱到多少℃？
（3）為了進一步利用太陽能，人們正在發太陽能電動車．如圖甲所示是人們研制的太陽能電動三輪車，車子頂部的太陽能電池板將光能轉化為電能儲存在太陽能電池中，電池再給三輪車的電動機供電．
①制造太陽能電動三輪車車架有各種不同的新材料，部分材料的技術指標如下表所示：

材料 技術指標	錳銅	鋁合金	鈦合金	碳纖維
性能（強度）	強	較弱	較強	強
密度（kg?m-3）	7.9×103	3.0×103	4.5×103	1.6×103

若讓你設計制造強度高并且輕便的三輪車，你選擇表中的哪種材料？若車架所用材料的體積約為5×10³m³，車架的質量是多大？
②小明同學設計的調節電動機轉速的簡化電路圖如圖乙所示，若太陽能電池的電壓保持不變，調速電阻的最大阻值為50Ω．閉合開關S，當調速電阻的滑片P滑到最左端時車速最大．此時電流表示數為5A，電動機電功率最大為960W；當調速電阻的滑片P滑到最右端時車速最小，此時電流表示數為1A，求這時電動機的電功率是多少？假設電動三輪車電動機線圈電阻為2Ω，在水平路面上勻速直線行駛時受到的摩擦力為100N，則該電動三輪車可調速度范圍為多少？

Answer 1