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太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要。它具有安全、节能、环保等优,点。
如图21所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空。如图”所示是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
玻璃吸热管工作原理如图”所示:当太阳光入射到黑色的吸热层上时,黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能,将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动,形成冷热水循环,最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。
请回答以下问题:
(1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小,所受到的浮力_ ___重力。
(2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由。
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(3)将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃,求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg・℃)]
(4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2,热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能),该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J)。在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供,求需要加热多少小时?
一场大雪过后,环卫工人常常在马路上洒盐融雪。
(1)小明根据加盐的冰容易熔化,分析加盐的水应该(难/易)凝固,由此提出问题:盐水结冰需要的时间与什么因素有关?并作出如下猜想
猜想一:结冰需要的时间与水的多少有关;
猜想二:结冰需要的时间与盐的多少有关;
猜想三:结冰需要的时间与水的温度有关。
(2)他找来了盐、水、烧杯、温度计、天平、,利用家用冰箱进行了探究活动。为了能验证猜想二,他应该控制相同的水温和相同量的(水/盐),配制成两杯浓度不同的盐水,同时放入冰箱的冷冻室,每隔10min观察盐水的,直到得出结论为止。
(3)小明想进一步测出盐水的凝固点,应该选用图中(甲/乙/丙)温度计,理由是。
小红在使用电炉时发现,电炉丝热得发红而导线却不怎么热,这是为什么?
请你说明其中的道理。
对于L1、L2(额定电压相同,电阻R1>R2)两个小灯泡连接到电路中谁更亮的问题,两位同学产生了争议:
甲认为:电功率与电阻成正比,因为R1较大,所以,灯泡L1更亮;
乙认为:电功率与电阻成反比,因为R2较小,所以,灯泡L2更亮.
(1)你认为甲乙两位同学观点各自成立的条件是什么?
(2)请你画出电路图,分别对两位同学的观点做出正确的解释(要有必要的文字说明、公式推证)。
醉驾造成交通危害的主要原因是驾驶者的反应迟缓,一个人酒醉后的反应时间是正常反应时间的2-3倍。
(1)醉驾时,由于反应时间的延长,从发现情况到汽车完全停下来的距离(选填“增大”或“减小”);
(2)酒驾时,由于酒精刺激,往往超速行驶而造成车祸。请用所学物理知识,简要说明超速行驶导致伤亡惨重的原因。
如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R最大阻值为36Ω,灯泡电阻不随温度变化。闭合S、S1、S2,当滑动变阻器滑片位于最右端时,电压表示数为3V;闭合S、S1,断开S2,当滑动变阻器滑片位于最左端时,灯泡正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)R0的阻值。