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    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，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．目前，我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力．

    （1）我国太阳能热水器已走进了千家万户．太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的．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%转化成水的内能，则正常情况下，该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到多少℃？
    （2）为了进一步利用太阳能，人们正在研发太阳能电动车．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太阳能电池中，电池再给三轮车的电动机供电．小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图，如图所示，若太阳能电池的电压保持不变，调速电阻的最大阻值为50Ω．闭合开关S，当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大，此时电流表示数5A，电动机电功率最大为1kW；当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小，此时电流表示数为1A，求这时电动机的电功率是多少？
    （3）联系生活实际，结合“绿色消费，你行动了吗？”．谈谈你应如何做？
    分析：（1）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；
    （2）当滑片P滑到最左端时，电路为电动机的简单电路，根据U=
    P
    I
    求出电源的电压；当滑片P滑到最右端时，电动机与滑动变阻器的最大阻值串联，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电动机两端的电压，根据P=UI求出此时电动机的电功率；
    （3）“绿色消费，你行动了吗？”这一主题旨在强调绿色消费，节约资源，保护生态环境，据此进行回答．
    解答：解：（1）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，
    水温度的变化量：
    △t=
    Q
    cm
    =
    2.52×107J
    4.2×103J/(kg?℃)×150kg
    =40℃；
    水加热的末温：
    t=t0+△t=20℃+40℃=60℃．
    （2）由题意可知：当滑片P滑到最左端时，
    电动机两端的电压等于太阳能电池的电压，即：U总=
    P
    I
    =
    1000W
    5A
    =200V，
    当滑片P滑到最右端时，
    滑动变阻器两端的电压U1=IR=1A×50Ω=50V，
    此时，电动机两端的电压U=U总-U1=200V-50V=150V，
    电动机的功率：P电机=IU=1A×150V=150W；
    （3）为了节约能源和环境保护方面，我们可以节约用水；节约用电（如：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、乘公交车出行；尽量购买小排量汽车等等．
    答：（1）该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到60℃；
    （2）这时电动机的电功率是150W；
    （3）为了节约能源和环境保护方面，我们可以节约用水；节约用电（如：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、乘公交车出行；尽量购买小排量汽车等等．
    点评：本题考查了热量的计算、欧姆定律的应用和电功率的计算，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．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    6月5日是世界环境日，今年我国的主题是“低碳减排，绿色生活”．人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．
    （1）图甲为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是（
     
    ）
    A．显著增长；B．平稳增长；C．稳中有降；D．显著减少
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    （2）在众多的未来能源中，风能、太阳能、水能都同属于
     
    （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它们的开发和利用可以减少大量化石燃料的生产和消费导致严重的环境污染和生态破坏．
    （3）为实现减排目标，国家大力推广风力发电．我省沿海地区风力发电项目已全面启动，沿海壮观的风电场走廊即将形成（如图乙）．假如1.2×106kW的风电场项目全面建成之后，所有机组发电1h，可提供多少kW?h的电能？这些电能相当于多少千克煤炭完全燃烧所释放出来的能量？（煤的热值为3.0×107J/kg，1kW?h=3.6×106J）
    （4）充分利用太阳能，符合节能减排的理念．太阳能热水器（如图丙）已走进了千家万户，小名家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为2m2，热水器每平方米的面积上1h得到的太阳辐射能平均为2.52×106J，热水器仅能把接收的太阳能的50%转化为水的内能，若光照3h可以使热水器内初温为20℃、质量为100kg的水温度升高多少摄氏度？已知水的比热容是4.2×103J/（kg?℃）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    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）
    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？

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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2012?济宁）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，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．6月5日是世界环境日，2010年我国的主题是“低碳减排，绿色生活”．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）
    无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）
    ．
    （2）太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线（如图1所示）．太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是
    C
    C
    ?
    A．磁性材料    B．纳米材料    C．半导体     D．超导体

    （3）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%转化成水的内能，则正常情况下，该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到多少℃？??
    （4）为了进一步利用太阳能，人们正在研发太阳能电动车．图2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太阳能电池中，电池再给三轮车的电动机供电．?
    ①小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图3所示，若太阳能电池的电压保持不变，调速电阻的最大阻值为50Ω．闭合开关S，当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大，此时电流表示数5A，电动机电功率最大为1kW；当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小，此时电流表示数为1A，求这时电动机的电功率是多少？
    ②制造太阳能电动三轮车车架有各种不同的新材料，部分材料的技术指标如表所示：
         材料
    技术指标    		 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
    性能（强度） 强 较弱 较强 强
    密度（kg?m-3） 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
    若让你设计制造强度高并且轻便的三轮车，你选择表中的哪种材料？若车架的体积约为5×10-3m3，车架的质量是多大？??
    （5）今年的世界环境日，我国的主题是：“绿色消费，你行动了吗？”．联系生活实际，谈谈你应如何做？

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    6月5日是世界环境日，2011年我国的主题是“共建生态文明，共享绿色未来”，人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．

    （1）图甲为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是
    A
    A

    A．显著增长   B．平稳增长  C．稳中有降     D．显著减少
    （2）在众多的未来能源中，风能、太阳能、水能都属于
    可再生
    可再生
    （可再生/不可再生）能源，它们的开发利用可以减少大量化石燃料的生产和消费导致的严重的环境污染和生态破坏；
    （3）为实现减排目标，国家大力推广风力发电，某沿海地区风力发电项目全面启动，沿海壮观的风电场走廊即将形成（如图乙）．假如1.0×106kw的风电场项目全面建成之后，所有机组发电一天，可提供
    2.4×107
    2.4×107
    KW?h的电能，这些电能相当于
    0.72×107
    0.72×107
    千克煤炭完全燃烧释放出来的能量（煤的热值为3.0×107J/kg，煤燃烧时转化效率为40%）；资料显示，火力发电每产生1KW?h电能大约要排放0.9kg的CO2，则风电场建成后，一天要少排放
    2.16×107
    2.16×107
    kg的CO2．

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