某地区利用当地丰富的太阳能资源发电，供生产生活使用。

1. 某地区利用当地丰富的太阳能资源发电，供生产生活使用。

(1) 太阳能发电有很多优点，但也存在一些不足，请写出一个不足之处；

(2) 小明家将太阳能转化的电能储存到电源中，给热水壶和电暖气供电。开关S控制电路中所有用电器，开关S₁控制热水壶的加热电阻R₁（“220V 484W”），开关S₂控制电暖气的加热电阻R₂（“220V 2420W”）。闭合所有开关，R₁､R₂同时工作，R₁每分钟放出2.4×10⁴J的热量，求R₂的实际功率；（R₁和R₂的阻值不随温度变化）

(3) 已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m²面积上每1秒接收的太阳能为500J，如图所示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m²的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。

【考点】

太阳能的相关计算; 电阻的并联; 电功率的计算;

【答案】

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计算题困难

1. 有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示，将它安装在阳光充足的平台上，并装满水。

型号	JL﹣88
水容量/L	80
自身质量/kg	40

(1) 连云港地区晴天平均每平方米的面积上每小时接收太阳能约为2.8×10⁶J，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约为多少？若这些太阳能有60%被水吸收，则可使水温升高多少？[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]

(2) 若该热水器一天中接收的太阳能由燃烧煤气来获得，则需要安全燃烧多少千克煤气（热值q_煤气＝4.2×10⁷J/kg）

(3) 请你：①从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发、利用太阳能的两个主要理由；②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）

计算题普通

2. 如图所示是某太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×10⁶J，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，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到60℃[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），水的密度为1.0×10³kg/m³]，求：

(1) 热水器中水的质量；

(2) 一天内热水器中的水吸收的热量；

(3) 热水器在冬季的效率．

计算题普通

3. 太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是一家庭的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息．

太阳照射时间h	装水量kg	水升高的温度℃	水的比热容J/（kg•℃）	太阳能吸热功率J/h
10	100	50	4.2×10³	3.0×10⁶

求：

(1) 水在10h内吸收的热量；

(2) 太阳能热水器的能量转化效率．

(3) 若用燃烧煤气代替太阳能热水器，不计热量损失，要达到同样的效果，需要完全燃烧多少质量的煤气？（已知煤气的热值g=4.2×10⁷J/kg）．

计算题普通