Question

人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出．如何充分利用和开发新能源，实验低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．每年的6月5日是世界环境日．2012年的主题是：绿色经济：你参与了吗？目前，我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力．

（1）你认为利用太阳能有哪些好处？

无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）

．
（2）太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的．我国太阳能热水器已走进了千家万户．小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m²．若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×10⁶J，每天接收太阳能的时间以8h计算，热水器能把接收到的太阳能的50%转化为水的内能，则正常情况下，该热水器一天能使150kg的水升高多少℃？
（3）为了进一步利用太阳能，人们研发了太阳能电动车，如图是人们研制的太阳能电动三轮车，车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在蓄电池中，电池再给三轮车的电动机供电．调速器其实是一个可变电阻．钥匙孔相当于开关．小明同学根据所学的简单电路的基本知识设计了调节电动机转速的简化电路图，请在虚线框内画出这个电路图．
（4）2013年元旦，郑州市连续多天出现了阴霾天气，这是人类对环境破坏而导致的恶果．联系生活实际，谈谈你应如何做？

Answer 1

分析：（1）太阳能热水器利用太阳能，不仅节省了能源，而且比较环保．
（2）由题干提供条件可以求8h水吸收的热量，再利用吸热公式求出水温度的变化值，进一步求出水加热后的末温；
（3）根据要求调速器其实是一个可变电阻．钥匙孔相当于开关．将电动机与滑动变阻器串联即可．
（4）环境保护，人人有责，可以从节约用水，节约用电，低碳生活做起．

解答：解：（1）利用太阳能的好处：无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）；
（3）太阳能热水器中的水一天吸收的热量：
Q=3×10⁶J×2.1×8×50%=2.52×10⁷J，
∵Q=cm△t，
∴水温度的变化量：
△t=

Q

cm

=

2.52×107J

4.2×103J/(kg?℃)×150kg

=40℃；
（3）将调速电阻与三轮车的电动机串联，组成闭合电路，如下图所示：
（4）节约用水、节约用电（购买节能灯、购买符合节能标准的家电）；不使用一次性塑料袋，尽量骑自行车、步行、乘公交汽车；尽量购买小排量汽车等．
故答案为：（1）无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）；
（2）该热水器一天能使150kg的水升高40℃；
（3）如下图所示；

（4）节约用水、节约用电；不使用一次性塑料袋，尽量骑自行车、步行、乘公交汽车；尽量购买小排量汽车等．

点评：本题考查了质量的计算、热量的计算，还涉及到了太阳能的优点、材料的分类和环境保护等，知识点较多，综合性强，难度较大