Question

2010年世博會(huì)期間，上海黃浦江上出現(xiàn)由我國(guó)設(shè)計(jì)和制造的太陽能游船，如圖所示．高高揚(yáng)起的風(fēng)帆由太陽能電池板拼裝而成．太陽能電池板的面積為50m²．該船是國(guó)內(nèi)第一艘采用太陽能、鋰電池及柴油機(jī)組多種能源混合供電的船舶，在不同的日照情況下，船體行駛所使用的動(dòng)力可通過計(jì)算機(jī)在太陽能和柴油機(jī)組間進(jìn)行自動(dòng)調(diào)配，節(jié)省電力和減排均達(dá)到30%以上，最高可100%使用太陽能．
（1）如果該船滿載乘客從東海駛?cè)朦S浦江，它所受到的浮力

不變

（選填“變小”、“不變”或“變大”）．
（2）當(dāng)該船完全使用太陽能在水中行駛時(shí)，其中的能量轉(zhuǎn)化情況是

B

A．電  能→太陽能→機(jī)械能          B．太陽能→電能→機(jī)械能
C．化學(xué)能→太陽能→機(jī)械能          D．太陽能→內(nèi)能→機(jī)械能
（3）如果太陽光照射到太陽能電池板時(shí)的輻射功率為2000J/（s?m²）（每秒鐘輻射在每平方米上的光能為2000J），太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為50%，則該船每分鐘獲得

3×10⁶

J的電能．
（4）為響應(yīng)節(jié)能減排、低碳的倡導(dǎo)，小雨將家中的一臺(tái)額定電壓為220V，制冷額定功率為1000W 的空調(diào)，溫度設(shè)定從原來24℃改為28℃，僅此一項(xiàng)措施，家中的電能表平均每天少走2.5kw?h．求：
①這臺(tái)空調(diào)正常制冷時(shí)，工作電流是多少？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
②這臺(tái)空調(diào)一個(gè)月（按30 天計(jì)算）可節(jié)約電能多少kW?h？
③若某邊遠(yuǎn)山區(qū)的“希望小學(xué)”，每間教室僅有兩盞“220V  40W”電燈，那么小雨家中的這臺(tái)空調(diào)一個(gè)月所節(jié)約的電能，可供這兩盞電燈正常發(fā)光多少小時(shí)？
（5）國(guó)際專門研究全球變暖現(xiàn)象的眾多科學(xué)家的研究成果表明：如果人們不做任何決定性的改變，讓環(huán)境照過去幾十年的速度惡化下去的話，十年之后，再怎么努力也不能挽回．現(xiàn)在努力還有救．我們拯救地球，只剩下10年時(shí)間！而你，正是可以阻止這一災(zāi)難發(fā)生的其中一員，因此，現(xiàn)在就請(qǐng)你從物理學(xué)的角度，提出一條保護(hù)地球環(huán)境的合理化建議：

用清潔能源

．

Answer 1

分析：（1）船滿載乘客從東海駛?cè)朦S浦江，都是漂浮，根據(jù)物體的漂浮條件確定受到的浮力變化情況；
（2）太陽能電池，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使船前行；
（3）知道太陽能電池板的面積、太陽光照射到太陽能電池板時(shí)的輻射功率、太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率，可求該船每分鐘獲得的電能；
（4）①知道額定電壓和空調(diào)的制冷額定功率，利用P=UI求制冷工作電流；
②知道家中的電能表不用空調(diào)平均每天少走2.5kw?h，可求30天少走的數(shù)值，即每月節(jié)約的電能；
③求出電燈總功率，知道節(jié)約的電能，利用電功率公式求供電時(shí)間；
（5）為了拯救地球，可以從使用清潔能源、節(jié)能減排等方面分析．

解答：解：（1）船滿載乘客從東海駛?cè)朦S浦江，都是漂浮，受到的浮力都等于船和乘客總重，受到的浮力不變；
（2）太陽能電池，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使船前行，故B正確；
（3）該船每分鐘獲得的電能：
W_電=2000J/（s?m²）×50m²×60s×50%=3×10⁶J；
（4）①I=

P額

U額

=

1000W

220V

≈4.5A；
②可節(jié)約電能：
W=2.5kW?h×30=75kW?h；
③電燈總功率：P=40W×2=80W=0.08kW，
t=

W

P

=

75kW?h

0.08kW

=937.5h；
（5）為了拯救地球，我們要使用清潔能源．
故答案為：（1）不變；（2）B；（3）3×10⁶；
（4）①這臺(tái)空調(diào)正常制冷時(shí)，工作電流是4.5A；②可節(jié)約電能75KW?h；③可供這兩盞電燈正常發(fā)光937.5h；
（5）用清潔能源．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)物體的漂浮條件、電功率公式、電能的計(jì)算公式的掌握和運(yùn)用，加強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，屬于難題．