4. 太阳能热水器可直接利用太阳光辐射的热量，它具有环保、节能的优点。对市场进行调查后不难发现，各种品牌的太阳能热水器的集热管表面都是黑色的，难道物体吸热的本领与颜色有关？对此，我们可以猜想：颜色不同，物体吸热的本领就不同。
(1) 为了验证此猜想，现设计了如下实验步骤，请补充完整。
① 选用四个
② 在容器中加入温度和体积均相同的水，并同时放到太阳光下照射，每隔15 min测量一次各容器中水的温度。
③ 将测量的结果记录在事先准备好的表格中，进行分析论证。
(2) 若上述猜想得到了证实，请分析企鹅背部的黑色羽毛对它生存有利的一面。
(3) 安装太阳能热水器时，要考虑光能接收面的角度与使用地区纬度的关系。你能利用上述器材，探究单位时间内物体吸收的太阳能与太阳光照射角度是否有关吗？请写出实验步骤。
(1) 为了验证此猜想，现设计了如下实验步骤，请补充完整。
① 选用四个
形状、大小、材料均相同
的容器，分别涂上黑、红、黄、白不同颜色。② 在容器中加入温度和体积均相同的水，并同时放到太阳光下照射，每隔15 min测量一次各容器中水的温度。
③ 将测量的结果记录在事先准备好的表格中，进行分析论证。
(2) 若上述猜想得到了证实，请分析企鹅背部的黑色羽毛对它生存有利的一面。
(3) 安装太阳能热水器时，要考虑光能接收面的角度与使用地区纬度的关系。你能利用上述器材，探究单位时间内物体吸收的太阳能与太阳光照射角度是否有关吗？请写出实验步骤。
答案：【达标导测】 4. (1) ① 形状、大小、材料均相同 (2) 黑色羽毛吸热本领较强,利于取暖 (3) ① 取两个相同的带橡皮塞的玻璃容器,将表面涂黑后,分别注入相同质量的水,塞上橡皮塞,并插入温度计;② 将两个玻璃容器同时放在阳光下,使阳光垂直照射到其中一个玻璃容器上,斜射到另一个玻璃容器上;③ 每隔15 min记录一次两个容器中水的温度;④ 分析数据,得出结论
5. 安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视，并被广泛利用。如图所示，某太阳能热水器内装有质量为250 kg、温度为20 ℃的水，在太阳光照射一段时间后，水温升高到80 ℃。
[$c_{水}$=4.2×10³ J/(kg·℃)]
(1) 此过程中水吸收了多少太阳能？
(2) 这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？($q_{干木柴}$=1.2×10^7 J/kg)
[$c_{水}$=4.2×10³ J/(kg·℃)]
(1) 此过程中水吸收了多少太阳能？
(2) 这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？($q_{干木柴}$=1.2×10^7 J/kg)
答案：【达标导测$】 5. (1) 6.3×10^{7} J (2) 5.25 kg$
解析：
(1) 解：水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m(t-t_{0})$
$=4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)×250\ kg×(80\ ℃-20\ ℃)$
$=4.2×10^{3}×250×60\ J$
$=6.3×10^{7}\ J$
(2) 解：由题意知$Q_{放}=Q_{吸}=6.3×10^{7}\ J$
所需干木柴质量$m_{干木柴}=\frac{Q_{放}}{q_{干木柴}}=\frac{6.3×10^{7}\ J}{1.2×10^{7}\ J/kg}=5.25\ kg$
$=4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)×250\ kg×(80\ ℃-20\ ℃)$
$=4.2×10^{3}×250×60\ J$
$=6.3×10^{7}\ J$
(2) 解：由题意知$Q_{放}=Q_{吸}=6.3×10^{7}\ J$
所需干木柴质量$m_{干木柴}=\frac{Q_{放}}{q_{干木柴}}=\frac{6.3×10^{7}\ J}{1.2×10^{7}\ J/kg}=5.25\ kg$