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某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率,其做法是取一个横截面积是3×10-2m2的不高的圆筒,筒内装满0.6kg的水.某天中午在太阳光的照射下,测得2分钟后水温升高了1℃.该小组同学已经查的资料有下列一些:
根据上述资料和实验数据计算:
 R地=6400km  M地=5.97×1024kg  Q=Cm△t  射到地球大气层顶层的太阳能只有43%达到地面,另外57%被大气吸收或反射而未到达地面
 R日地=1.5×108km  太阳质量:1.9891×103kg △U=W+Q 
 水的密度:1.0×103kg/m3 水的比热:4.2×103J/(kg?℃)  球的表面积S=4m2
(1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量
(2)估算太阳辐射的功率(保留两位有效数字)
分析:先根据Q=cm△t求出水所吸收的热量,这是横截面积是3×10-2m2的圆筒在2min内获得的太阳能,再求出在阳光直射下,地球表面每平方米每秒钟获得的能量;再求出每平方米每秒钟射到大气顶层的太阳能总量,再乘以4πR2,即求得太阳辐射的功率.
解答:解:(1)横截面积是s=3×10-2m3的圆筒在2min内吸收的热量为 Q=cm△t=4.2×103×0.6×1J=2.52×103J
地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量为:
E=
Q
S
=
2.52×103
3×10-2×104×2
=4.2J/cm2min
(2)地面上每平方米光功率:P0=
E
t
×104W
p0
0.43
=
p总
S总

S总=4πR2
P总=4.6×1026W
答:(1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量为4.2J.
(2)估算太阳辐射的功率为4.6×1026W.
点评:本题要搞清功率的意义,建立模型,同时要有耐心,考查学生对热量公式的掌握和运用、能量利用效率的计算、功率的计算,涉及到的物理量多、公式多,属于难题.计算要细心.
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(6分)某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率,其做法是取一个横截面积是3×10―2m2的不高的圆筒,筒内装满0.6kg的水。某天中午在太阳光的照射下,测得2分钟后水温升高了1℃ 。该小组同学已经查的资料有下列一些:

R地=6400km

M地=5.97×1024kg

Q=CmΔt

射到地球大气层顶层的太阳能只有43达到地面,另外57被大气吸收或反射而未到达地面

R日地=1.5×108km

太阳质量:1.9891 × 1030 kg

ΔU=W+Q

水的密度:

1.0×103kg/m3

水的比热:

4.2×103J/(kg.℃)

球的表面积:

S=4r2

根据上述资料和实验数据计算:

   (1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量;

   (2)估算太阳辐射的功率(保留两位有效数字)。

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R地=6400km

M地=5.97×1024kg

Q=CmΔt

射到地球大气层顶层的太阳能只有43℅达到地面,另外57℅被大气吸收或反射而未到达地面

R日地=1.5×108km

太阳质量:1.9891 × 1030 kg

ΔU=W+Q

水的密度:

1.0×103kg/m3

水的比热:

4.2×103J/(kg.℃)

球的表面积:

S=4πr2

根据上述资料和实验数据计算:

   (1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量

   (2)估算太阳辐射的功率(保留两位有效数字)

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M地=5.97×1024kg

Q=CmΔt

射到地球大气层顶层的太阳能只有43℅达到地面,另外57℅被大气吸收或反射而未到达地面

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ΔU=W+Q

水的密度:

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水的比热:

4.2×103J/(kg.℃)

球的表面积:

S=4πr2

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科目:高中物理 来源:2009-10学年黑龙江佳一中高二第三学段考试物理试卷(选修3-3) 题型:计算题

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