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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。
如图甲所示,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。如图乙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25乙所示: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内能,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)太阳能属于_____ (选择“一次能源”或“二次能源”)。玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度_______(选填“变大”“不变”“变小”)。
(2)玻璃吸热管内表面为何涂成黑色,请说明理由_____。
(3)将质量为100kg的水温度升高了50℃,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%转化为水的内能),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,求需要加热多少时间?
小球浸入水中,排开水的体积为1×10-4米3,求:小球受到的浮力F浮。
如图所示,边长分别为0.2米和0.3米的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A的密度为2×103千克/米3,物体B的质量为13.5千克。求:
(1)物体B的密度。
(2)物体A对水平地面的压强。
(3)若在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积V后,A、B剩余部分对水平地面的压强为pA'和pB',请通过计算比较它们的大小关系及其对应的V的取值范围。
在图所示的电路中,电源电压为6伏,滑动变阻器标有“10W1A”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.5安,电压表的示数为2伏。求
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(1)此时滑动变阻器接入电路中的电阻R2的阻值。
(2)电阻R1的阻值。
(3)若电流表选用0~0.6安量程,电压表选用0~3伏
量程。在电路安全的条件下,滑动变阻器R2连入电路中电阻变化的范围。
在图(A)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为15欧。闭合电键S,电流表的示数如图(B)所示。求:
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(1)通过电阻R1的电流I1。
(2)电阻R2的阻值。
体积为2×10-4米3的金属小球浸没在水中。求:小球受到的浮力F浮。