Question

表一是某同学家的太阳能热水器铭牌上的部分数据，表二是装满水时太阳能热水器的水温变化情况．
表一

采光面积	容量	水箱尺寸	效率	支架材料
2.5m2	150L	Φ550m×1500mm	50%	锌彩板

表二

时刻	9：00	9：30	10：00	10：30	11：00	11：30
温度/℃	44	45	47	49	52	54

12：00	12：30	13：00	13：30	14：00	14：30	15：00
55	57	58	60	61	62	63

（1）目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是

 

．
（2）太阳能热水器的支架与楼顶接触处均垫有一块面积较大的相同的砖块，这样做的好处是

 

．表二中数据显示在不同时段水的温度升高不同，原因可能是

 

．
（3）在11：00-14：30这段时间内，楼顶每平方米的面积上太阳辐射的功率约为多少瓦？[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：解决此题要掌握：
（1）太阳能使用有两种方式：一是把太阳能转化为内能以供利用；二是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能；
（2）影响压强大小的因素有压力的大小与受力面积的大小，在压力不变时，增大受力面积可以减小压强，减小受力面积可以增大压强；
（3）水吸收的热量可以结合公式Q=cm△t进行求解计算，求解功率要利用公式P=

W

t

进行求解．

解答：解：（1）直接利用太阳能的方式有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是把太阳能转化成电能；
（2）因为在压力相同时，受力面积越大，压强越小，所以垫一块面积较大的砖块目的是为了减小支架与楼顶接触处的压强；
因为不同时段太阳光的强弱不同，所以水吸收的热量就会不同；
故答案为：把太阳能转化为电能，减小支架与楼顶接触处的压强，不同时段太阳光的强弱不同；
（3）Q=cm△t=cρV△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.0×10³×150×10^-3Kg×（62-52）℃=6.3×10⁶J；
则太阳辐射的做的功W=2Q=1.26×10⁷J；
太阳辐射的功率P=

W

t

=

1.26×107J

3.5×3600s×2.5m2

=400W/m²；
答：楼顶每平方米的面积上太阳辐射的功率约为400瓦．

点评：此类问题考查了太阳能的利用方式、利用水的吸收热量公式求解热量和计算功率的方法，是个多知识点的综合题目，要结合相关的公式具体分析，是中考的热点．