有一種太陽(yáng)能、電能兩用熱水器，它接收太陽(yáng)能的真空鍍膜管的總有效面積約為125，能將接收的太陽(yáng)能的50％轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，它的電熱水器銘牌見(jiàn)表．

　　(1)晴天時(shí)，用太陽(yáng)能加熱每年6月份，合肥地區(qū)向著陽(yáng)光的地方平均每1的面積在lh內(nèi)得到的太陽(yáng)輻射能為3.2×J，如果每天接收太陽(yáng)能的時(shí)間以8h計(jì)算．可以將80kg、初溫為2D℃的水加熱到多少攝氏度？

　�。�2）如果遇到雨天用電能加熱，在額定電壓工作時(shí)，將上述同樣質(zhì)量、初溫的水加熱到同樣的溫度需多長(zhǎng)時(shí)間？（假定所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能）

　�。�3）結(jié)合本題，談?wù)勌?yáng)能的優(yōu)缺點(diǎn)．

答案：67.6攝氏度;3h#3小時(shí)
解析：

（l）67.6℃；（2）3h；（3）使用太陽(yáng)能可以節(jié)約電能、無(wú)污染等；不足是要受大氣情況制約.

(1)=Stη＝3.2×J/·h×1.25×8h×50％＝1.6×J．

　　又=(t-)．

　　則t=+=．

(2)=W=Pt．則t===1.07×s≈3h．


提示：

從近幾年各地區(qū)中考試題來(lái)看，對(duì)太陽(yáng)能的利用考查成為熱點(diǎn)，往往是以太陽(yáng)能熱水器來(lái)命題，結(jié)合它與燃?xì)鉄崴�、電能熱水器進(jìn)行對(duì)比，要求學(xué)生分析計(jì)算，從而看出利用太陽(yáng)能的好處。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來(lái)源：新教材完全解讀　八年級(jí)物理　(下冊(cè))　(配人教版新課標(biāo)) 人教版新課標(biāo) 題型：038

市場(chǎng)上有一種雙能源太陽(yáng)熱水器，晴天利用太陽(yáng)能，陰天可用電加熱，如圖所示是該熱水器的電路圖，電加熱器R標(biāo)有“220 V　1100 W”字樣，R0與R構(gòu)成保溫電路．當(dāng)S連到2時(shí)，加熱器正常工作，給水箱里的水加熱，當(dāng)S連到1時(shí)，熱水器處于保溫狀態(tài)，保溫功率為100 W．求：

(1)R和R0的阻值．

(2)保溫時(shí)R的實(shí)際功率．

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科目：初中物理 來(lái)源：新教材完全解讀　八年級(jí)物理　下冊(cè)　人教版 人教版 題型：038

市場(chǎng)上有一種雙能源太陽(yáng)熱水器，晴天利用太陽(yáng)能，陰天可用電加熱，如圖所示，是該熱水器的電路圖，電加熱器R標(biāo)有“220 V　1100 W”字樣，R0與R構(gòu)成保溫電路．當(dāng)S連到2時(shí)，加熱器正常工作，給水箱里的水加熱，當(dāng)S連到1時(shí)，熱水器處于保溫狀態(tài)，保溫功率為100 W．求：

(1)R和R0的阻值．

(2)保溫時(shí)R的實(shí)際功率．

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科目：初中物理 來(lái)源：鼎尖助學(xué)系列同步練習(xí)　物理（九年級(jí)　全） 題型：048

實(shí)施“陽(yáng)光計(jì)劃”走出燃火時(shí)代

　　據(jù)記載，人類利用太陽(yáng)能已有3000多年的歷史，但將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力加以利用，只有300多年的歷史．真正將太陽(yáng)能作為“近期急需的補(bǔ)充能源”，“未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)”，則是近來(lái)的事．

　　近代太陽(yáng)能利用歷史可以從1615年法國(guó)工程師所羅門(mén)·德·考克斯發(fā)明了世界上第一臺(tái)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)算起．該發(fā)明是一臺(tái)利用太陽(yáng)能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機(jī)器．

　　20世紀(jì)的100年間，太陽(yáng)能科技發(fā)展歷史幾經(jīng)沉浮，人們對(duì)究竟能否利用太陽(yáng)能在認(rèn)識(shí)上多次反復(fù)，最后是環(huán)境保護(hù)給了太陽(yáng)能利用帶來(lái)巨大機(jī)遇．

　　當(dāng)前全球能源的85％來(lái)自石油、煤炭和天然氣等化石燃料，太陽(yáng)能供電僅占全球供電量的三萬(wàn)分之一．在現(xiàn)有技術(shù)條件下，化石能源的大量使用給地球環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，導(dǎo)致全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，對(duì)人類的生存和發(fā)展構(gòu)成極大的威脅．

　　目前，全球石油剩余可采儲(chǔ)量?jī)H為1400多億噸．按目前產(chǎn)量，靜態(tài)保障年限僅40年；天然氣的剩余可采儲(chǔ)量為150億立方米，靜態(tài)保障年限僅為60年．正是這種巨大的能源危機(jī)、嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，促使人們必須尋找新能源，希望太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮�、潮汐能等可再生的清潔能源撐起未�?lái)世界能源供給的半壁江山．

　　科學(xué)家們公認(rèn)、太陽(yáng)能是未來(lái)人類最合適、最安全、最綠色、最理想的替代能源．太陽(yáng)每分鐘射向地球的能量相當(dāng)于人類一年所耗用的能量．目前太陽(yáng)能利用轉(zhuǎn)化率約為10％～12％，開(kāi)發(fā)利用的潛力十分巨大．

　　目前世界各國(guó)都在實(shí)施自己的“陽(yáng)光計(jì)劃”，新年剛過(guò)，德國(guó)便開(kāi)始建造世界上最大的太陽(yáng)能發(fā)電站，它的啟用使每年二氧化碳排放量減少3700t．而印度鄉(xiāng)村的村民們則在年初仰仗美國(guó)BP太陽(yáng)能公司贈(zèng)送的太陽(yáng)能光電設(shè)備，從此告別無(wú)電時(shí)代．世界上最大的石油企業(yè)也將重點(diǎn)向太陽(yáng)能轉(zhuǎn)移，太陽(yáng)能時(shí)代已經(jīng)拉開(kāi)它輝煌的大幕．

　　科學(xué)家預(yù)言：未來(lái)大規(guī)模的太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用，有可能開(kāi)辟新能源領(lǐng)域，從而將人類帶出傳統(tǒng)的燃火時(shí)代．

1．使用太陽(yáng)能與傳統(tǒng)的燃燒燃料有什么好處？

2．對(duì)于太陽(yáng)能的廣泛使用，你認(rèn)為還存在什么問(wèn)題？

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科目：初中物理 來(lái)源：素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級(jí)·全一冊(cè) 題型：064

閱讀以下文章并回答后面的問(wèn)題．

雨、雪、垃圾能發(fā)電

　　科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，大自然中蘊(yùn)藏著巨大的能量，可以通過(guò)多種手段，從21世紀(jì)初期開(kāi)始，有一定規(guī)模地向雨雪垃圾索電，是完全可以實(shí)現(xiàn)的．

　　利用積雪發(fā)電：大家知道，積雪的溫度是0℃以下，因此雪中蘊(yùn)藏著巨大的冷能．科學(xué)家提出利用積雪發(fā)電的大膽設(shè)想．它的工作原理是，將蒸發(fā)器放在地面上，將凝縮器放在高山上，再用兩根管子將它們連接在一起，然后抽出管內(nèi)空氣，用地下熱水使低沸點(diǎn)的氟里昂(即現(xiàn)代電冰箱所用的制冷物質(zhì))汽化，并以雪冷卻凝縮器，由于氟里昂的沸點(diǎn)很低，加上管內(nèi)被抽空，所以它就沸騰起來(lái)，變成氣體快速向管子的上端跑去，沖擊汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電．試驗(yàn)證明，1 t雪可把2～4 t氟里昂送上蓄液器．可見(jiàn)雪的發(fā)電本領(lǐng)是十分驚人的．

　　雪的資源極其豐富，地球上34％的國(guó)家屬多雪地區(qū)．我國(guó)東北和新疆北部是全國(guó)下雪天數(shù)最多的地區(qū)，每年平均在40天以上，積雪日數(shù)在90天以上．積雪發(fā)電的問(wèn)世，將使茫茫雪原變成人類的又一理想的未來(lái)發(fā)電能源．

　　利用下雨發(fā)電：目前，科學(xué)家們研究雨能的利用已獲得成功，它是利用一種葉片交錯(cuò)排列，并能自動(dòng)關(guān)閉的輪子，輪子的葉片可以接受來(lái)自任何方向的雨滴，并能自動(dòng)開(kāi)關(guān)，使輪子一側(cè)受力大，另一側(cè)受力小，從而在雨滴沖擊和慣性的作用下高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電．雨能電站可以彌補(bǔ)地面太陽(yáng)能電站的不足，使人類巧妙而完美地應(yīng)用太陽(yáng)能、風(fēng)能、雨能．

　　我國(guó)南方雨能資源豐富，特別是華東、華南、中南和西南各省的雨水充足，一年四季冰雪期很少，雨季的降雨量一般都比較多，陰雨天利用雨能發(fā)電，陽(yáng)天利用太陽(yáng)能發(fā)電，這樣無(wú)論晴天或陰雨天，人們都可以享受到大自然的恩賜，享受到電能帶來(lái)的光和熱．

　　微生物電池：在探索微生物能源工作中，一些國(guó)家正在從事著微生物電池的研究．什么是微生物電池呢？它是一種用微生物的代謝產(chǎn)物，做電極活性物質(zhì)，從而獲取電能．從研究的進(jìn)展看，作為微生物電池的活性物質(zhì)，只限于甲酸、氫、氨等．我們用一種叫產(chǎn)氣單抱菌的細(xì)菌，處理100摩爾椰子汁，使其生成甲酸，然后把以此做電解液的3個(gè)電池串連在一起，生成的電能可使半導(dǎo)體收音機(jī)連續(xù)播放50多個(gè)小時(shí)．當(dāng)然，這只是試驗(yàn)，但它表現(xiàn)出的事實(shí)是令人神往的．

　　21世紀(jì)是人類飛向宇宙的時(shí)代，在宇宙飛船這樣的封閉系統(tǒng)中，排泄物的處理確實(shí)是個(gè)必須解決的問(wèn)題．美國(guó)宇宙航行局設(shè)計(jì)了一種一舉兩得的解決方案：用一種芽孢桿菌處理尿，使尿酸分解而生成尿素，在尿素酶的作用下分解尿素產(chǎn)生氨．氨用做電極活性物質(zhì)，在鉑電極上產(chǎn)生電極反應(yīng)，組成了邀翔太空的理想微生物電池．在宇航條件下，每人每天如果排出22克尿，就能夠獲得47瓦時(shí)的電力．

　　氫燃料電池，成為微生物能源的又一種電能形式．利用一種產(chǎn)生氫氣能力強(qiáng)的細(xì)菌，在容積為10升的發(fā)酵裝置中，每小時(shí)所產(chǎn)生的近20升氫氣，足以維持3.1～3.5伏燃料電池的工作．科學(xué)日新月異的21世紀(jì)，有機(jī)廢水的處理也與微生物電池發(fā)生了密切關(guān)系．在利用微生物處理有機(jī)廢水時(shí)，在使廢水無(wú)害化的同時(shí)，可以把微生物的代謝產(chǎn)物做微生物電池的活性物質(zhì)，從而獲得電能，從這個(gè)角度上，微生物做為同時(shí)解決公害和能源問(wèn)題的一種手段，已引起人們的廣泛注意．盡管微生物電池的研制尚處在萌芽狀態(tài)，使用也還只限于一定范圍，但是到21世紀(jì)的某一天，微生物電池就能夠帶動(dòng)著馬達(dá)飛轉(zhuǎn)，為人類創(chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富．

　　向污泥要能源：城市下水道污泥中富含有機(jī)物質(zhì)，其中蘊(yùn)藏著可觀的能量．不少國(guó)家已開(kāi)始利用厭氧細(xì)菌將下水道污泥“消化”，然后收集其中產(chǎn)生的沼氣作為熱源，并將下水道污泥制成固體燃料．

　　關(guān)于下水道污泥作為固體燃料的開(kāi)發(fā)與實(shí)用化研究方面，歐洲國(guó)家居領(lǐng)先地位．日本東京都能源局利用下水道污泥作為燃料發(fā)電的試驗(yàn)也已獲成功．日本能源科學(xué)家還將下水道污泥利用多級(jí)蒸發(fā)法制成固狀物，所得燃料的發(fā)熱量為16 000～18 000 kJ/kg，與煤差不多．

　　德國(guó)的一家化學(xué)公司將工廠下水道排放的廢水(其中含10％的普通生活污水)進(jìn)行處理，所得活性污泥作為燃料，他們?cè)谙滤牢鬯屑尤胗袡C(jī)凝集劑，再用電力脫水機(jī)脫去部分水分，加入一定比例的粉煤，最后利用壓濾機(jī)榨干水分，用這種方法制成的燃料發(fā)熱量大約是9 200～1 000 kJ/kg，并且將其干燥、粉碎后并不影響其燃燒性能．

　　從下水道污泥中挖掘潛在能源，不僅開(kāi)辟了能源新途徑，還可以根本上解決城市下水道污泥污染問(wèn)題．對(duì)改善城市地下水水質(zhì)有著至關(guān)重要的作用．環(huán)境科學(xué)家有必要重新估計(jì)下水道污泥的作用和利用價(jià)值，進(jìn)一步研究下水道污水處理以及下水道水系的設(shè)計(jì)．

　　目前，世界上許多國(guó)家正在研究，能否建立一個(gè)從污水處理到能源、環(huán)保方面的綜合管理體系，以便一勞永逸地解決下水道污水的去向問(wèn)題．

摘自《能源趣覽》

閱讀完以上文章后回答：

(1)文中介紹了哪幾種新的能源利用方式？分別是什么？

(2)利用積雪和下雨發(fā)電的工作原理分別是什么？

(3)結(jié)合你在日常生活中對(duì)能源的利用，談?wù)勀銓?duì)節(jié)約能源的看法．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

小華同學(xué)家安裝了一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器，晴天可利用太陽(yáng)能集熱，陰雨天可用電輔助加熱，銘牌如下：
××牌V-55型熱水器
額定電壓220V額定容積100L
額定功率2000W額定頻率50Hz
（1）若平均每平方米面積上每小時(shí)接收的太陽(yáng)能約為2.8×108J．該熱水器接受太陽(yáng)能的有效面積為1.5m2，每天日照時(shí)間8h，則它1天中接收的太陽(yáng)能E約為多少？若太陽(yáng)能裝滿水，這些太陽(yáng)能有60%被熱水器吸收，則可使水溫升高多少？[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）　取g=10N/kg]
（2）若該熱水器1天中接收的太陽(yáng)能由電加熱提供，則熱水器正常工作的電流是多少？，熱水器需正常工作時(shí)間是多長(zhǎng)？
（3）一天，小華在晚飯后用電燒水，發(fā)現(xiàn)將貯滿水的熱水器中的水從20℃升高到60℃，晚上比白天燒水用的時(shí)間長(zhǎng)，原因是：______，他仔細(xì)查看了太陽(yáng)能熱水器的說(shuō)明書(shū)，發(fā)現(xiàn)其發(fā)熱體就是一根電熱絲．他想將它改造一上，使其加熱時(shí)間縮短，請(qǐng)你給他提出一種改造的方案：______．
（4）請(qǐng)從能源和可持續(xù)發(fā)展的角度，說(shuō)出提倡開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的主要理由；說(shuō)出當(dāng)前利用太陽(yáng)能方面所面臨的主要問(wèn)題．

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同步練習(xí)冊(cè)答案