Question

10．閱讀短文，回答問題：
如圖所示是創(chuàng)業(yè)科技園道路兩邊安裝的一種“風(fēng)光互補路燈”，它頭頂小風(fēng)扇，肩扛太陽能電池板，風(fēng)扇在風(fēng)中不停的轉(zhuǎn)動，儼然一道亮麗的風(fēng)景．它不需要挖路面埋管鋪設(shè)輸電線路，無風(fēng)有光時，通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)無光時通過風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并可日夜為蓄電池充電．以一桿傳統(tǒng)的路燈和該新穎路燈對比，“風(fēng)光互補路燈”1年大約可以節(jié)省電能3.6×10⁹J，減少碳粉塵排放300kg．請回答下列問題：
（1）對于風(fēng)光互補路燈上的小風(fēng)扇和太陽能電池板，下列說法正確的是C
A．當(dāng)無風(fēng)時，小風(fēng)扇和太陽能電池板既沒有動能也沒有重力勢能
B．當(dāng)氣溫為0℃時，小風(fēng)扇和太陽能電池板均沒有內(nèi)能
C．白天太陽能電池板產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在蓄電池里
D．夜晚無風(fēng)時，儲存在蓄電池里的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
（2）若煤炭的熱值為3×10⁷J/Kg，一盞這樣的路燈每年可節(jié)約煤炭多少千克？
（3）若每年節(jié)約的能量有14%被水吸收，可將多少千克的水由20℃加熱到沸騰？（水的比熱容為4.2×10³J/（kg．℃）、大氣壓強為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）
（4）這種風(fēng)光互補路燈的優(yōu)點有哪些？（答一點即可）

Answer 1

分析 （1）①物體由于運動具有的能是動能，物體由于被舉高而具有的能是重力勢能；
②內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動所具有的動能和分子勢能的總和，一切物體均有內(nèi)能；
③風(fēng)力發(fā)電機把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能電池板能把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；
（2）已知節(jié)省的電能和煤炭的熱值，根據(jù)Q=mq求出一盞這樣的路燈每年可節(jié)約煤炭的質(zhì)量；
（3）根據(jù)題意求出水吸收的熱量，再根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出可加熱到沸騰水的質(zhì)量；
（4）這種風(fēng)光互補路燈利用太陽能和風(fēng)能發(fā)電，節(jié)約資源，環(huán)保，且易安裝

解答 解：
（1）A．當(dāng)無風(fēng)時，小風(fēng)扇和太陽能電池板，由于被舉高具有重力勢能，故A不正確；
B．當(dāng)氣溫為0℃時，小風(fēng)扇和太陽能電池板均有內(nèi)能，故B不正確；
C．白天太陽能電池板產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在蓄電池里，故C正確；
D．夜晚無風(fēng)時，儲存在蓄電池里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，故D不正確；
（2）根據(jù)題意可知，煤炭完全燃燒放出的熱量Q_放=W=3.6×10⁹J，
由Q_放=mq得，一盞這樣的路燈每年可節(jié)約煤炭的質(zhì)量：
m_煤炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.6×1{0}^{9}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=120kg；
（3）根據(jù)題意可知，水吸收的熱量：Q_吸=3.6×10⁹J×14%=5.04×10⁸J，
由Q_吸=cm（t-t₀）得可加熱到沸騰水的質(zhì)量：
m_水=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{5.04×1{0}^{8}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=1500kg；
（4）風(fēng)光互補發(fā)電機，將風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能，所以利用的是太陽能和風(fēng)能，使用這些能源的優(yōu)點是節(jié)約能源、清潔、無污染、可再生、保護環(huán)境，且易安裝等．
答：（1）C；（2）一盞這樣的路燈每年可節(jié)約煤炭120kg；
（3）可將1500kg的水由20℃加熱到沸騰；（4）節(jié)能、環(huán)保，便于施工（答案合理即可）．

點評 對于此類結(jié)合現(xiàn)代科技考查物理知識的題目，是現(xiàn)在中考的熱點，解決此類問題時要緊扣物理考點，認(rèn)真分析作答．