题文

一太阳能热水器，铭牌上部分参数如表所示．装满水放在阳光充足的水平台面上 （1）若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.2m2，求它对台面的压力和压强．（g=10N/kg ） （2）某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106 J．若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h 计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？ （3）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q=4.2x 107 J/kg ）获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？ 型     号 JL-88 水容量/L 80 自身质量/kg 40

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）水的质量为：m=ρV=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kg 热水器对台面的压力：F=G=mg=（80kg+40kg）×10N/kg=1200N 热水器对台面的压强：P= F S = 1200N 0.2m2 =6000Pa． 答：热水器对台面的压力为1200N 热水器对台面的压强是6000Pa． （2）一天接收的太阳能为E=2.8×106×1.5×8J=3.36×107J； 水吸收的热量为Q=2.8×106J×1.5×8×60%=2.016×107J 水升高的温度：△t= Q cm = 2.016×107J 4.2×103J/(kg?℃)×80kg =60℃． 答：水接收的太阳能为3.36×107J； 水升高的温度为60℃． （3）需要的煤气为m= Q q = 3.36×107J 4.2×107J =0.8kg． 答：需要的煤气质量为0.8kg．

据专家权威分析，试题“一太阳能热水器，铭牌上部分参数如表所示．装满水放在阳光充足的水..”主要考查你对  压强的大小及其计算，热平衡方程的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算热平衡方程的应用

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）