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    10．太阳能飞机
    2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）开始首次环球飞行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源概念．
    “阳光动力”2号太阳能飞机翼展达到72米，比波音747-8型的翼展还要宽3.5米；机长22.4米，接近一个篮球场的长度；机高6.37米，相当于三层楼；而重量仅有2.3吨，跟一辆宝马760Li的重量相差无几．
    跟它巨大的尺寸相比，“阳光动力”2号的飞行性能数据可能会让你有种回到莱特兄弟时代的感觉．它的起飞速度只有35千米/小时，比博尔特奔跑的速度还要慢．巡航速度90千米/小时，最大速度不过140千米/小时，绝对是遵纪守法好司机的驾驶记录水平．
    然而，“阳光动力”2号又是一架集合了当今材料、电子、结构、人机工程学最顶尖技术于一体的大号玩具．它的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135微米厚的单晶硅薄膜太阳能电池，虽然23%的光电效率并不是世界上最高的，却是平衡了能效、强度和重量后的最优选择．
    这些电池可以产生最大70千瓦的功率，这些电力可以输出给四台单台功率13.5千瓦的电动机，带动四扇4米直径的双叶螺旋桨，给飞机提供动力．整个推进系统的电力-动力转换效率高达94%．阳光充足时多余的电力还会向四个发动机吊舱中的锂聚合物电池组充电．这四组电池总重633千克，能量密度达到了260瓦时/千克，目前市面上电动汽车的电池能量密度水平还徘徊在200瓦时/千克．这些电池可以让“阳光动力”2号熬过漫长的黑夜，迎来新一天的阳光．
    由于要用尽可能少的能源飞更远的距离，整架飞机的空气动力学布局采取了有着超高升阻比的滑翔机外形．细长的机翼给结构和材料提出了严苛的要求．最终，机翼里布置了140根碳纤维肋条，外表的蒙皮则采用了一种全新开发的树脂薄膜材料，厚度仅有17微米．除了机翼肋骨，机身的大部分骨架和硬质外壳也都采用了碳纤维材料，某些碳纤维板材每平方米的重量仅有25克，是普通打印纸的三分之一．
    请解答下列问题
    （1）该飞机白天飞行时，利用高效太阳能电池版将电磁能（太阳能）转化为电能；夜间飞行时，利用其超轻薄离子电池储备的化学能转化为电能，首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油．
    （2）该机从重庆飞往南京的航程约为1260km，用时17.5h．则它的飞行速度为72km/h；
    （3）为降低飞行时的能量消耗，该机选用新型轻质材料，取面积为1m2，厚度为1mm的新型材料，测得其质量为250g，则该材料的密度为0.25×103kg/m3．

    分析 （1）看清所研究过程中的初始能量和最终形成的能量，进而判断出能量的转化过程．
    （2）已知飞机飞行航程约为1260千米，用时17.5小时，利用速度公式求解；
    （3）根据V=Sh求得新型材料的体积，已知质量，利用密度公式求解．

    解答 解：（1）电池板白天将太阳能转化为电能，直接利用；夜间飞行时，利用其超轻薄离子电池储备的化学能转化为电能；
    （2）飞行速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1260km}{17.5h}$=72km/h，
    （3）材料的体积V=Sh=1m2×0.001m=1×10-3m3，m=250g=0.25kg，
    该材料的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.25kg}{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.25×103kg/m3．
    故答案为：（1）电；化学；（2）72；（3）0.25×103kg/m3．

    点评 本题以太阳能飞机为背景，考查了能量的转化、密度的计算、速度的计算等多个知识点，是一道综合性较强的题目．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
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    （1）用手直接拿砝码；
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    18．一底面积是100 厘米2 的柱形容器内盛有适量的水，现将含有石块的冰块投入容器的水中，恰好悬浮，此时水对容器底部的压强增大了525 帕．当水中冰块全部熔化后，相比熔化前水面改变了0.5 厘米，求石块的密度．（冰的密度0.9×103kg/m3）

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    5．小明同学用如图所示的电路研究“电流与电阻的关系”．
    （1）连好电路后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A，则定值电阻R的阻值是10Ω；现将它换成20Ω的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是：（向右）调节滑动变阻器的滑片使电压表示数等于4V．
    （2）小明同学按上面的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系．电源电压保持不变，他不断改变R的阻值，测得相应的电流如表，分析表中数据可知：电流跟电阻不成反比（填“成”或“不成”），这与欧姆定律不符（填“相符”或“不符”），其原因是没有控制电压表的示数保持不变．
    次数R（Ω）I（A）
    120.40
    240.32
    360.25

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    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    15．如图是重为2牛的木块放在水平面上，用力的示意图法作出木块对水平面的压力F1． 

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    2．下列说法正确的是（　　）
    A．陶瓷制品在常温下是导体
    B．超导材料主要用在电饭锅、电炉等电器上
    C．铁、钴、镍都是磁性材料
    D．用半导体材料可以制成性能优良的输电线

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    19．在探究“电流与电阻、电压的关系”的实验中，两位同学提出了以下猜想：
    小邦猜想：电流可能跟电压成正比；
    小册猜想：电流可能跟电阻成反比．
    （1）两位同学要完成猜想，采用的基本研究方法是控制变量法．
    （2）在连接电路过程中，开关应处于断开状态．
    （3）小邦连接了如图1所示的电路，请你检查一下电路；把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上；
    （4）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小邦得到的实验数据如下表所示．请你根据表中数据，在图2 中画出各组数据对应的点，然后将各点平滑地连接起来．
    数据序号123456
    电压U/V0.30.60.91.21.51.8
    电流I/A0.080.150.230.400.380.45
    （5）从图象中可以看出，这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉．这组数据的序号是5．
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