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    9．周日，小乐同学打算用家中的太阳能热水器洗完澡后去学校．上午9：00他将热水器的水箱上满水，此时仪表显示的水温是20℃，10：00时水温升到了25℃．他查阅说明书，得知家中的热水器容量是160kg、集热管的有效集热面积是2m2，再上网到集热管的太阳辐射接受率为5.4×106J/m2•h．求（C水=4.2×103J/kg•℃、“太阳能的接受率”是指每平方米每小时接收到的太阳辐射热）
    （1）从9：00到10：00，热水器中吸收的热量．
    （2）此段时间内热水器接收到的太阳辐射热．
    （3）该热水器的热效率．
    （4）设所有的条件不变，下午15：00时小乐同学洗澡时的水温．

    分析 （1）知道水的质量、初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸=cm△t求解；
    （2）根据集热管的有效集热面积、时间和太阳辐射接受率即可求出热水器接收到的太阳辐射热；
    （3）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{接}}$求出热水器的热效率；
    （4）下午15：00时小乐同学洗澡时，先根据集热管的有效集热面积、时间和太阳辐射接受率即可求出热水器接收到的太阳辐射热，利用Q吸=ηQ接求出水能吸收的热量，然后根据Q吸=cm△t求完最后的末温．

    解答 解：（1）水的质量m=160kg，
    水吸收的热量：
    Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×160kg×（25℃-20℃）=3.36×106J；
    （2）此段时间热水器接收到的太阳辐射热：
    Q接=5.4×106J/m2•h×2m2×1h=1.08×107J；
    （3）热水器的热效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{接}}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{6}J}{1.08×1{0}^{7}J}$×100%≈31.1%；
    （4）下午15：00时小乐同学洗澡时，时间t=15：00-9：00=6h，
    则则热水器接收到的太阳辐射热：
    Q接′=5.4×106J/m2•h×2m2×6h=6.48×107J；
    所以水吸收的热量为：
    Q吸′=ηQ接′=31.1%×6.48×107J≈2.02×107J，
    由Q吸=cm（t-t0）得：
    洗澡时的水温t′=$\frac{{Q}_{吸}′}{cm}$+t0=$\frac{2.02×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×160kg}$+20℃=50℃．
    答：（1）从9：00到10：00，热水器中吸收的热量为3.36×106J．
    （2）此段时间内热水器接收到的太阳辐射热为1.08×107J．
    （3）该热水器的热效率为31.1%．
    （4）下午15：00时小乐同学洗澡时的水温为50℃．

    点评 本题是热学的综合应用题，与实际生活相联系，使学生觉得学了物理有用．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    17．灯泡正常发光时的电压为36V，通过它的电流随其两端电压变化的关系曲线如图所示．
    （1）灯泡正常发光时，通过灯丝的电流为0.7A．
    （2）将若干个此规格的灯泡串联接入220V电路中使用，则至少串联7个灯泡．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    20．学习密度知识后．刘明同学用实验测量某品牌酸奶的密度：
    （1）调节天平后，图（a）（b）（c）为他按顺序进行实验的示意图．请依据图中的数据填写下表的空格．（注意观察游码位置，游码的标尺为0-5克）
    空杯的质量m1/g杯和酸奶的质量m2/g酸奶的体积V/mL酸奶的密度
    测置值
    （2）在以上实验中，烧杯内壁会残留部分酸奶而导致实验结果偏大（选填“偏大“或“偏小”），什么顺序能使实验产生的误差更小：防止容器壁粘液体影响所测结果，要先测烧杯、酸奶总质量，再将酸奶倒入量筒测体积，并测倒走酸奶后烧杯的质量．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    17．用电压表测电路中的电压，一位同学接入的电路是“0-3V”这个量程，而另一位同学却按照“0-15V”的量程读成了7V，那么实际测量的电压应该是（　　）
    A．1.4VB．3.5VC．7VD．14V

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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图是小洋设计的称量车重的地磅原理图，下列说法错误的是（　　）
    A．小洋设计可行，称重表由电流表改装
    B．小洋设计可行，称重表由电压表改装
    C．小洋的设计不佳，电路中的定值电阻R1是多余的
    D．小洋设计不可行，当车辆越重时称量表的示数会变小

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    14．如图所示，甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上．它们对地面的压强相等，甲的密度大，甲受到的重力小（两空均选填“大”或“小”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    1．很多动物为了适应自身的生存环境，进化出了符合一定物理规律的身体部位．对此，从物理学的角度给出的解释，错误的是（　　）
    A．泥鳅体表的黏液可以减小摩擦
    B．鱼类主要靠鳔的调节作用从而改变自身的重力来实现上浮和下沉的
    C．壁虎的脚掌上有许多“吸盘”，从而利用大气压使其在天花板上不会掉下来
    D．“沙漠之舟”骆驼具有宽大的脚掌，可以减小骆驼对沙漠的压强

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    18．在探究电流跟电压、电阻关系的实验中，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω．

    （1）探究电流与电压的关系：
    ①小明连接的电路如图甲所示，其中有一处连线错误，请你在连线错误的导线上画“×”并改正．
    ②电路改正后，闭合开关，移动滑片，将实验数据记录在表-中．则根据表-的数据判断，小明实验中使用的定值电阻阻值是5Ω；得出的结论是：电阻一定时，导体中的电流与电压成正比．
    表一
    电压U/V1.01.52.02.53
    电流I/A0.20.30.40.50.6
    （2）探究电流与电阻的关系：
    ①小红连接电路时，把最后一根导线连接完毕，看到电压表和电流表立即有较大示数．小红在实验操作中有两处错误，一是滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值处：二是连接电路时开关没有断开．
    ②小红改正错误后，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为2.0V．电流表的示数如图乙所示，为0.4A；再换用10Ω的定值电阻时，没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将大于2.0V （填“大于”、“小于”或”等于”）．
    ③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙所示，小红由图象得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．

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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    19．“能源危机”是当今世界面临的重要问题．对此，以下措施可行的是（　　）
    A．关闭现有的火力发电站
    B．禁止使用石油资源，而以核能和太阳能取代
    C．和平利用核能特别要注意防止核泄露，以免造成环境污染
    D．人人都要自觉做到节约水资源，节约用电，不浪费和人为毁坏物品

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