22.3 太阳能（导学案）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（人教版）

22.3 太阳能（导学案） 【学习目标】 1. 知道太阳能的由来和特点。 2. 知道太阳能的利用方式及其新进展。 【学习重点】 正确认识太阳能的来源及其巨大的应用前景。 【学习难点】 从能量转化角度理解人类间接和直接利用太阳能的发展过程。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 太阳能来自于太阳内部，是太阳内部氢原子核在超 下发生 释放出巨大的核能产生的。大部分太阳能是以热和光的形式向四周辐射出去。 2. 煤、石油、天然气等化石燃料是地球给人类提供的最主要的一次能源。今天我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的 能；因此可以说地球上除 能、潮汐能与地热能等能以外的所有能源，都几乎来自太阳能。 3. 目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是 转换，是用集热器把水等物质加热，把太阳能转化为内能；另一种是 转换，用太阳能电池把太阳能直接转化为 能。 【合作探究】 探究一、太阳——巨大的“核能火炉” 【想一想】太阳的结构是怎样的？巨大的太阳能是怎么产生的呢？ 1. 太阳的结构 如图所示，从内到外依次是太阳核心、 、 、太阳大气 。 2. 太阳能的来源——氢核聚变 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的 能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，核心温度高达1500万摄氏度 ，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。太阳至今已经稳定地“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧” 亿年。 3. 太阳能的传递——热辐射 太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍 。太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约 C，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以 和 的形式向四周辐射开去。 【例题1】太阳是离地球最近的一颗恒星，每时每刻都在向地球辐射光和热。太阳能来源于太阳内部发生的核_____（选填“裂变”或“聚变”）。太阳能是人类能源的宝库，太阳能是______能源（选填“一次”或“二次”）。太阳光由各种色光混合而成，其中______ 、绿、蓝是色光的三原色。 探究二、太阳是人类能源的宝库 【想一想】化石能源是怎样形成的？地球上的能量是怎样转化和守恒的？ 1. 地球上大多数能源来自于太阳能 由于化石能源、水能、风能、生物质能等都是来太阳能，所以说太阳是人类能源的宝库。人类利用这些能量，实际上都是间接地利用 能。 2. 化石能源的形成 远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的 能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了 和 。在石油形成过程中还放出 。 （1）石油、天然气形成示意图 （2）煤的形成示意图 煤是植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用而转变成的沉积有机矿产，是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。 3. 风能的形成 由于地球表面各个部位吸收太阳热量的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后（密度变小）上升，冷空气冷却变重（密度变大）后下降，这样冷暖空气便产生 ，形成了 。 4. 水能的形成 阳光晒暖了地球表面的水，水吸热蒸发变为水蒸气上升到高空中，水蒸气液化形成的小水滴或凝华成的小冰晶悬浮在高空中形成云；云中的小水滴或小冰晶相互聚集，最后下降成为 ，雨落到地面，汇入江、河、湖、海中而流动，成为具有动能的 。 水能的形成 想想议议 5. 想想议议 根据上图说明太阳辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。 【分析总结】 （1）风能：地球上任何地方都在吸收太阳能，但是由于地面每个部分受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀密度变小上升，冷空气冷却密度变大下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。 （2）水能：太阳照射使地面附近的空气温度升高，内能增加，含有水蒸气的热空气快速上升。在上升中，空气逐渐冷却液化成小水滴或凝华为小冰晶，形成了云。在一定条件下，云中小水滴和小冰晶越来越大，就会下落，小冰晶在下落的过程中就会熔化，和原来的小水滴一起落到地面形成雨。 （3）能量守恒 植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存储在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命和人类的各种活动。地球上几乎所有的能源都来自太阳能，太阳能在转移和转化过程中总量保持不变。 （4）结论：地球上的 能、 能、生物质能等都来源于太