第二十二章能源人教版·九年級(jí)下冊(cè)22.3太陽(yáng)能知識(shí)與技能1.初步認(rèn)識(shí)太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)，知道太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生核聚變形成的，知道太陽(yáng)能是人類的資源寶庫(kù).2.了解利用太陽(yáng)能的方式.教學(xué)重難點(diǎn)太陽(yáng)能的利用方式.你用過太陽(yáng)能熱水器嗎？它具有方便、節(jié)能、高效的特點(diǎn)，深得人們的青睞。同學(xué)們，你們知道它的原理嗎？它是怎么樣工作的？新課導(dǎo)入太陽(yáng)—巨大的“核能火爐”知識(shí)點(diǎn)一太陽(yáng)距地球1.5億千米，直徑大約是地球的110倍，體積是地球的130萬倍，質(zhì)量是地球的33萬倍，核心溫度高達(dá)1500萬攝氏度。在太陽(yáng)內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。太陽(yáng)核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，太陽(yáng)就像一個(gè)巨大的“核能火爐”。太陽(yáng)表面溫度約6000℃，太陽(yáng)至今已經(jīng)穩(wěn)定地“燃燒”了近50億年，而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年。太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)知識(shí)點(diǎn)二太陽(yáng)向外輻射的能量中，只有約二十億分之一傳遞到地球。太陽(yáng)光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在這近50億年中積累的太陽(yáng)能是我們今天所用大部分能量的源泉。人類的日常生活，也無法離開陽(yáng)光?；茉吹男纬蛇h(yuǎn)古時(shí)期的植物通過光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi)的化學(xué)能。經(jīng)過地殼的不斷運(yùn)動(dòng)，死后的動(dòng)植物軀體埋在地下和海底。經(jīng)過幾百萬年的復(fù)雜變化，變成了煤、石油、天然氣。今天我們開采化石燃料，實(shí)際上是在開采上億年前地球接收的太陽(yáng)能。想想議議根據(jù)圖示內(nèi)容，說明太陽(yáng)輻射到地球的能量的利用、轉(zhuǎn)化和守恒的情況。(1)地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來源于太陽(yáng).地球上任何地方都在吸收太陽(yáng)的熱能量，但是由于地面每個(gè)部位受熱的不均勻性，空氣的冷暖程度就不一樣.于是，暖空氣膨脹變輕后上升，冷空氣冷卻變重后下降，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動(dòng)，形成了風(fēng).地球表面的一部分水吸收太陽(yáng)的能量經(jīng)過蒸發(fā)形成水蒸氣，暖濕氣流從地面升起，因絕熱達(dá)到過飽和而凝結(jié)成云，遇到冷空氣就形成雨.(2)植物通過光合作用從太陽(yáng)獲取能量，以化學(xué)能的形式存儲(chǔ)在植物體內(nèi).(3)人類和動(dòng)物從植物或其他動(dòng)物獲取生物質(zhì)能以維持生命.總之，整個(gè)能量是守恒的.太陽(yáng)能的利用知識(shí)點(diǎn)三直接利用太陽(yáng)能的方式主要有兩種。用集熱器收集陽(yáng)光中的能量來加熱水等物質(zhì)。實(shí)現(xiàn)了把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。1．光熱轉(zhuǎn)化樓頂上的太陽(yáng)能集熱器為住戶一共熱水太陽(yáng)能內(nèi)能水箱熱水冷水集熱器太陽(yáng)光集熱器的原理想想做做1.在一個(gè)黑色盤子和一個(gè)白色盤子中分別注入約1cm深的冷水，用溫度計(jì)測(cè)量初溫。2.將玻璃板（或透明塑料紙）蓋在盤子上，然后放在陽(yáng)光下曬一個(gè)小時(shí)。3.移開蓋板，用溫度計(jì)測(cè)量水溫。哪個(gè)盤中的水溫高？自制太陽(yáng)能集熱器黑色盤子中的水溫高，因?yàn)楹谏P子吸熱性比白色盤子的吸熱性要強(qiáng).在盤子上面蓋玻璃板是防止水蒸發(fā)變成水蒸氣跑掉（同時(shí)帶走熱量）.為什么要用黑色的盤子？為什么盤子上面要蓋玻璃板？太陽(yáng)能電池可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；在航空、航天、交通、通信等領(lǐng)域中有較為廣泛的應(yīng)用。2．光電轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能電能實(shí)驗(yàn)中的太陽(yáng)能汽車太陽(yáng)能電池陣列太陽(yáng)能熱發(fā)電電站

集熱塔加熱水，通過水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電定日鏡追著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，反射陽(yáng)光

2010年，上海世博會(huì)中國(guó)館采用了大量先進(jìn)的太陽(yáng)能科技，整座世博園的太陽(yáng)能發(fā)電裝置每年預(yù)計(jì)節(jié)電約420萬千瓦時(shí)，減排二氧化碳約4100噸。右圖為世界上最大的太陽(yáng)能發(fā)電廠之一的帕賽爾工廠。坐落在美國(guó)加州的賽爾帕工廠有52000塊電池板，覆蓋面積約為36萬平方米

，這些電池板能容納將近四百萬塊太陽(yáng)能電池。在一個(gè)陽(yáng)光明媚日子的正午時(shí)分，它的產(chǎn)電能力可以達(dá)到11兆瓦，足以為8000個(gè)家庭供電。每年減少二氧化碳的排放1.3萬噸。太陽(yáng)能技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)能源易獲取不排放CO2能源量大可持續(xù)性強(qiáng)能源分散受自然條件限制轉(zhuǎn)化效率低成本較高優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1.隨著人們對(duì)原子核結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的不斷深入，核能的開發(fā)和利用備受關(guān)注，有關(guān)核能的理解，正確的是（）A.核能是可再生的清潔能源B.太陽(yáng)能是由氫原子裂變放出的能量C.能源開發(fā)就是要利用核能D.核能是原子核發(fā)生變化時(shí)放出的能量D核能源于核礦石內(nèi)的能量，核礦石屬于礦產(chǎn)資源，而礦產(chǎn)資源屬于非可再生資源，所以它是不可再生能源，A項(xiàng)錯(cuò)誤；太陽(yáng)能是在太陽(yáng)內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出的巨大核能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；能源的開發(fā)是開發(fā)利用新能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能等無污染的清潔能源，C項(xiàng)錯(cuò)誤；核能是原子核聚變或裂變產(chǎn)生的能量，D項(xiàng)正確。解析能源危機(jī)是石油、電力或其他自然資源的短缺，是全球性問題，開發(fā)利用新能源是解決問題的根本途徑。（1）核電站就是利用原子核的裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量發(fā)電，它的核心是反應(yīng)堆，反應(yīng)堆里放出的核能轉(zhuǎn)化成高溫蒸汽的內(nèi)能，再通過汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。（2）太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部氫核聚變產(chǎn)生的能量；（3）開發(fā)和利用新能源指的是無污染的清潔能源。2.太陽(yáng)能是人類能源的寶庫(kù)，下列能源中不是來源于太陽(yáng)能的是（）A.地?zé)崮蹷.風(fēng)能C.水能D.生物質(zhì)能A地?zé)崮軄碓从诘厍騼?nèi)部，所以不屬于來自太陽(yáng)能的范疇。而風(fēng)能，水能都是因?yàn)榈厍蛭樟颂?yáng)的能量形成的，生物質(zhì)能是通過光合作用轉(zhuǎn)換光能的，也來自于太陽(yáng)能。解析3.市面上出售一種裝有太陽(yáng)能電扇的帽子，如圖所示，在陽(yáng)光的照射下，小電扇快速轉(zhuǎn)動(dòng)，能給炎熱的夏季帶來一絲涼意。該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況是()A.機(jī)械能→太陽(yáng)能→電能B．太陽(yáng)能→機(jī)械能→電能C.電能→太陽(yáng)能→機(jī)械能

D．太陽(yáng)能→電能→機(jī)械能D太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，小電扇將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.解析太陽(yáng)能的介紹太陽(yáng)能的利用轉(zhuǎn)化為內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能課堂小結(jié)太陽(yáng)能熱水器具有安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，它是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為()能的設(shè)備，某太陽(yáng)能熱水器內(nèi)裝有100kg的水,經(jīng)過一天太陽(yáng)照射，水箱內(nèi)水的溫度從20℃升高到70℃，則水箱內(nèi)水吸收的熱量至少是()J。(水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）)（1）太陽(yáng)能熱水器是利用太陽(yáng)能來直接給水加熱的裝置，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（2）水箱內(nèi)水吸收的熱量：

Q=cm(t-t0)

=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J.解析

1.有人說，我們現(xiàn)在開采的煤、石油等化石能源，實(shí)際上都是來源于上億年前太陽(yáng)上的核能。請(qǐng)你說明這句話的道理。解答：遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物，通過光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能.在它們死后，軀體埋在地下和海底，腐爛了。經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng)，在高壓下漸漸變成了石油、天然氣和煤。2.許多城市都在推廣利用太陽(yáng)能，城市交通指示燈及路燈照明系統(tǒng)已大量使用太陽(yáng)能。白天，大陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，除供正常使外，將多余的能量?jī)?chǔ)存在蓄電池內(nèi)。夜晚供交通指示燈及照明燈發(fā)光。請(qǐng)完成下面的方框圖，反映這個(gè)過程中能量發(fā)生轉(zhuǎn)化的情況。太陽(yáng)能電能光能化學(xué)能電能3.人類利用太陽(yáng)能的實(shí)質(zhì)，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。太陽(yáng)能化為其他形式能量的方式有三種：一是光熱轉(zhuǎn)換，例如用太陽(yáng)能集熱器把水加熱；二是光化轉(zhuǎn)換，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；三是光電轉(zhuǎn)換，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。下圖畫出了這三種轉(zhuǎn)化的方框圖。其中橢圓表示轉(zhuǎn)化的裝置或物體，菱形表示由太陽(yáng)能所轉(zhuǎn)化的另一種能量形式。請(qǐng)?jiān)趫D中的三個(gè)空白處填入相關(guān)的文字。太陽(yáng)能太陽(yáng)能集熱器光熱轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換光化轉(zhuǎn)換電能化學(xué)能內(nèi)能太陽(yáng)能電池板綠色植物4.太陽(yáng)能電池作為一種新能源產(chǎn)品，具有寬廣的前景，它有哪些優(yōu)點(diǎn)？它目前適用于哪些地方？答案：太陽(yáng)能電池具有使用壽命較長(zhǎng)、沒有污染的優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能電池目前主要在航空、航天、通信等領(lǐng)域中應(yīng)用；在日常生活中也用于照明、計(jì)算器、手表等耗電少、工作電壓低的用電器。九年級(jí)下冊(cè)物理（人教版）第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第三節(jié)太陽(yáng)能1．在太陽(yáng)內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生________反應(yīng)，釋放巨大的核能，這就是太陽(yáng)的能量來源。2．化石能源、水能、風(fēng)能都來源于__________。太陽(yáng)能是一種清潔又安全的能源，目前人類利用太陽(yáng)能的方式主要有兩種：一是采用光_________轉(zhuǎn)換，如用集熱器把水加熱；二是光_______轉(zhuǎn)換，如太陽(yáng)能電池。聚變太陽(yáng)能熱電知識(shí)點(diǎn)一太陽(yáng)——巨大的“核能火爐”1．(5分)太陽(yáng)內(nèi)部，______原子核在超高溫下發(fā)生________釋放出_____________。大部分太陽(yáng)能以____和______的形式向四周輻射開去。2．(3分)(煙臺(tái)中考)核能的釋放有_________和_________兩種方式，太陽(yáng)能的產(chǎn)生是通過____________方式。氫聚變巨大的核能光熱核裂變核聚變核聚變3．(4分)太陽(yáng)是一個(gè)巨大的“核能火爐”，它的能量來自()A．核裂變B．核聚變C．核裂變和核聚變兩種核反應(yīng)D．目前尚不可知B知識(shí)點(diǎn)二太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)4．(5分)太陽(yáng)能實(shí)質(zhì)上是太陽(yáng)釋放的內(nèi)能和光能的總和，太陽(yáng)能是地球能源的寶庫(kù)，地球上主要的一次能源如煤、________、天然氣等化石能源以及_______能(僅舉一例)都是來源于太陽(yáng)能。石油風(fēng)5．(5分)太陽(yáng)把空氣和地面曬熱，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_______能，曬熱的空氣上升，空氣流動(dòng)形成風(fēng)，又轉(zhuǎn)化為______能；太陽(yáng)使地面上一部分水蒸發(fā)，蒸發(fā)的水蒸氣升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_______能；植物吸收太陽(yáng)能，進(jìn)行光合作用，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為__________能，植物被動(dòng)物吃掉，又轉(zhuǎn)化為動(dòng)物的___________能。風(fēng)化學(xué)生物質(zhì)水內(nèi)6．(4分)(黔西南州中考)太陽(yáng)能是人類能源的寶庫(kù)，太陽(yáng)已持續(xù)發(fā)光發(fā)熱約50億年，還能工作約50億年。太陽(yáng)能屬于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。太陽(yáng)核心溫度高達(dá)1.5×107℃，表面溫度也約有6000℃，其原因就是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生持續(xù)的____________(填“核裂變”或“核聚變”)，釋放了驚人的能量。核聚變可再生

知識(shí)點(diǎn)三太陽(yáng)能的利用7．(6分)目前人們直接利用太陽(yáng)能的方式主要有兩種；其一是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如____________________；其二是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，如_______________。請(qǐng)你舉出一個(gè)間接利用太陽(yáng)能的實(shí)例：_________________。太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能電池煤發(fā)電8．(6分)如圖是太陽(yáng)能LED照明路燈，它主要由太陽(yáng)能電池板、LED燈頭等部分構(gòu)成。LED燈是一種發(fā)光二極管，通過電流可以把電能直接轉(zhuǎn)化成_______能。太陽(yáng)能清潔無污染，是在太陽(yáng)內(nèi)部氫原子核發(fā)生

________(填“裂變”或“聚變”)時(shí)釋放出的核能。太陽(yáng)的熱主要是以輻射形式傳到地球的。光聚變9．(4分)(導(dǎo)學(xué)號(hào)

65814199)(隨州中考)如圖所示，全球最大太陽(yáng)能飛機(jī)“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”曾飛經(jīng)我國(guó)，它的能源全部來自太陽(yáng)能，白天它爬升到9km高空充分吸收陽(yáng)光并轉(zhuǎn)化為電能，部分儲(chǔ)存起來。夜晚則半滑翔飛行，逐漸降低到1500m高度，下列說法正確的是()A．太陽(yáng)能和電能都是一次能源B．太陽(yáng)能和電能都是二次能源C．白天的爬升是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D．夜晚它從9km高空滑翔到1500m高度是對(duì)重力勢(shì)能的充分利用D10．(4分)鹽城市建有全國(guó)沿海最大的太陽(yáng)能電站，太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為()A．內(nèi)能B．化學(xué)能C．電能D．機(jī)械能C11．(4分)市場(chǎng)上有一種裝有太陽(yáng)能電風(fēng)扇的帽子，如圖所示，陽(yáng)光照射太陽(yáng)能電池板，扇葉快速轉(zhuǎn)動(dòng)，能在炎熱的夏季給人帶來一絲涼意，該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況是()A．機(jī)械能→太陽(yáng)能→電能B．太陽(yáng)能→機(jī)械能→電能C．電能→太陽(yáng)能→機(jī)械能D．太陽(yáng)能→電能→機(jī)械能D12．(5分)關(guān)于太陽(yáng)能，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．太陽(yáng)能十分巨大，供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)久，目前太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換率也很高B．太陽(yáng)內(nèi)部不停地進(jìn)行核聚變，以熱和光的形式向外輻射核能C．太陽(yáng)能分布廣闊，獲取方便，既無需挖掘開采，也無需運(yùn)輸D．太陽(yáng)能安全、清潔，開發(fā)利用太陽(yáng)能不會(huì)給環(huán)境帶來污染A13．(5分)(導(dǎo)學(xué)號(hào)

65814200)(陜西中考)如圖所示，為一種新型薄膜太陽(yáng)能電池，厚度只有幾微米，可彎曲，1g薄膜太陽(yáng)能電池1h可提供6×10－3kW·h的電能，它可以貼在玻璃上，制成太陽(yáng)能發(fā)電窗戶。下列說法中正確的是()A．太陽(yáng)能不是清潔能源B．太陽(yáng)能從太陽(yáng)傳遞到薄膜電池上沒有能量損失C．薄膜太陽(yáng)能電池將電能直接轉(zhuǎn)化為光能D．1g薄膜太陽(yáng)能電池1h可提供2.16×104J的電能D14．(5分)如圖所示，這是一個(gè)自制的太陽(yáng)能熱水器的示意圖，下列有關(guān)表述正確的是()A．它是利用光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置B．在它的玻璃板表面只發(fā)生光的反射現(xiàn)象C．在它的玻璃板表面只發(fā)生光的折射現(xiàn)象D．在它的玻璃板表面既不發(fā)生光的反射也不發(fā)生光的折射A15．(5分)下列對(duì)能量轉(zhuǎn)化分析錯(cuò)誤的是()A．水電站主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B．核電站主要將核能轉(zhuǎn)化為電能C．太陽(yáng)能熱水器主要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．熱機(jī)主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D16．(4分)近年，在國(guó)家新農(nóng)村建設(shè)政策的支持下，農(nóng)村道路兩旁安裝有太陽(yáng)能路燈，這樣改善了農(nóng)村的村容村貌，如圖所示，燈桿頂端是太陽(yáng)能電池板，它能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。太陽(yáng)能屬于__________(填“一次”或“二次”)能源。一次17．(6分)(導(dǎo)學(xué)號(hào)

65814201)目前釋放核能的方式有兩種：一是使原子核裂變，二是使原子核___________。1938年，科學(xué)家首次用

________(填“電子”“中子”或“質(zhì)子”)轟擊比較大的原子核，使其發(fā)生裂變