李明發(fā)現(xiàn)在居民區(qū)的樓頂上裝有大量的太陽(yáng)能熱水器，想測(cè)試一下太陽(yáng)能熱水器對(duì)太陽(yáng)能的利用率，設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，具體如下：

（1）查閱資料：太陽(yáng)垂直照射地區(qū)地球表面每平方米面積上每秒獲得的太陽(yáng)能。

（2）他從說(shuō)明書獲得如下數(shù)據(jù)：，熱水器的規(guī)格：1795（長(zhǎng)）1688（寬）mm；熱水器采光（集熱）面積：2.5m2；儲(chǔ)熱水器能容納168kg水。

（3）在春分到秋分之間的某一天晴朗的無(wú)云或少云的天氣，中午11點(diǎn)到下午2點(diǎn)之間進(jìn)行測(cè)量，觀察太陽(yáng)光，中午前后太陽(yáng)光應(yīng)能幾乎直射太陽(yáng)能熱水器的迎光面，放滿水，測(cè)出初始水溫，以后每15分鐘測(cè)一次水溫，并記錄到下表，測(cè)量共3小時(shí)，13個(gè)小組。

據(jù)記錄繪制溫度—時(shí)間圖線，計(jì)算3小時(shí)內(nèi)照射到太陽(yáng)能熱水器的太陽(yáng)能E，水吸收的太陽(yáng)能Q，計(jì)算太陽(yáng)能熱水器對(duì)太陽(yáng)能的利用率。

請(qǐng)你按照李明的計(jì)劃作出溫度—時(shí)間圖線，并計(jì)算太陽(yáng)能利用率，并分析為何遠(yuǎn)小于100%。

溫度—時(shí)間圖線如圖所示：

。

影響太陽(yáng)能熱水器效率的因素有很多，只要能回答其中只之一即可：太陽(yáng)能熱水器的迎光面不能總是與太陽(yáng)光的方向垂直，因而有效面積比太陽(yáng)能熱水器的設(shè)計(jì)面積小。


解析:

溫度—時(shí)間圖線如圖所示：

垂直照射到熱水器上的太陽(yáng)能為：

水吸收的熱量：

太陽(yáng)能熱水器的太陽(yáng)利用率為：

。

影響太陽(yáng)能熱水器效率的因素有很多，只要能回答其中只之一即可：

①太陽(yáng)能熱水器的迎光面不能總是與太陽(yáng)光的方向垂直，因而有效面積比太陽(yáng)能熱水器的設(shè)計(jì)面積小。

②太陽(yáng)能熱水器會(huì)反射一部分太陽(yáng)能到空中。

③空中云層會(huì)遮住太陽(yáng)光。

④太陽(yáng)能熱水器中的水溫高于環(huán)境溫度，會(huì)向周圍空間散熱，這時(shí)從圖線上可以看出升溫速度減緩，當(dāng)散熱量和吸熱量相等時(shí)，熱水器不再升溫。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

為了研究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，小明同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做了一系列實(shí)驗(yàn)．以下是部分實(shí)驗(yàn)步驟（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持長(zhǎng)木板水平且固定）．
第一次：把木塊平放在長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)（如圖5），讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，并記入下表中；
第二次：把木塊側(cè)放在長(zhǎng)木板上，用同樣的方法拉木塊（如圖6），記下相應(yīng)的示數(shù)；
第三次：把兩塊相同木塊疊在一起平放在長(zhǎng)木板上，再用同樣的方法拉木塊（如圖7），記下相應(yīng)的示數(shù)．
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 木塊對(duì)木板的壓力/N 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N 滑動(dòng)摩擦力/N
1 20 4.0 4
2 20 4.0
4
4
3
40
40
 8.0 8
（1）若已知每個(gè)木塊的質(zhì)量為2kg，請(qǐng)你幫助小明填全表格內(nèi)的數(shù)據(jù)；
（2）比較
1和2
1和2
兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān)；
（3）比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以初步得出的結(jié)論是：
滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比
滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

小明同學(xué)在上學(xué)的路上，發(fā)現(xiàn)路邊的一臺(tái)小型拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)正在向下漏油．他估算了一下，大約每2s滴下一滴機(jī)油，這些油在路面上形成了一小片油跡．后來(lái)拖拉機(jī)開(kāi)走了，在路面上留下一系列油點(diǎn)．他走過(guò)去觀察了一下，發(fā)現(xiàn)從那片小油跡開(kāi)始，向前1m有一個(gè)油點(diǎn)，再向前3m有一個(gè)油點(diǎn)，再向前5m又有一個(gè)油點(diǎn)，再往前發(fā)現(xiàn)這些油點(diǎn)的間隔基本保持6m不變．小明由此估算出這臺(tái)拖拉機(jī)啟動(dòng)時(shí)的加速度大約為
 
m/s2，后來(lái)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為
 
m/s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)李明同學(xué)在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證自由下落物體機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中記錄的紙帶如圖所示，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為了，有關(guān)距離如圖所標(biāo)．
（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)，物體的速度表示式為vB=
 
；
（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中稱，他測(cè)得物體下落高度h  及對(duì)應(yīng)速度v．依據(jù)v和h的數(shù)據(jù)得：
v22
=2.785m2/s2，gh=2.718m2/s2，在誤差范圍內(nèi)兩者相等．
老師批閱：“數(shù)據(jù)非實(shí)驗(yàn)所得!”其理由是
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在“研究水柱的射程”課題研究中，各研究小組用如圖5-2-23 所示的裝置，研究了水桶內(nèi)水的深度h與水柱射程s之間的關(guān)系.在某班舉行的研究成果交流會(huì)上，甲組的李明同學(xué)發(fā)現(xiàn)，乙組水平射程的最大值大于甲組水平射程的最大值.他感到納悶：怎么會(huì)比我們的水平射程大呢？由于李明同學(xué)在甲組負(fù)責(zé)水平射程的測(cè)量，對(duì)別的測(cè)量數(shù)據(jù)印象不深，因此，對(duì)乙組水平射程大的原因進(jìn)行了猜想.

圖5-2-23

（1）如果你是李明同學(xué)，你會(huì)怎么猜想？請(qǐng)說(shuō)出猜想的理由.（說(shuō)明：各組的實(shí)驗(yàn)環(huán)境均無(wú)風(fēng)，兩組同學(xué)的操作過(guò)程均正確無(wú)誤）

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（2）你又將打算怎樣驗(yàn)證自己的猜想呢？

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（3）甲組同學(xué)在探究過(guò)程中，某次測(cè)量的水柱的水平射程為40 cm.已知小孔離水槽底部的高度為0.80 m，水柱從小孔射出時(shí)沿水平方向，忽略空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2.那么此次測(cè)量中，水從小孔射出的初速度大小應(yīng)為：v=_______ m/s.

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