内容正文:
22.3 太阳能
人教版物理九年级全册第二十二章
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;会解释太阳能在生产、生活中的主要应用。
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万物生长靠太阳,太阳给人类带来了光明和温暖,并给人类以生命和维持生命活动的各种能源。太阳能是怎样产生的?太阳能与人类有什么关系?我们为什么要开发太阳能?那么就让我们一起走进太阳,去了解太阳的世界。
整体认知:
动植物的生长,人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的大火球已经存在了50亿年之久。你是否了解太阳?人类是否能够从距离地球1.5亿千米远处的太阳上,获取所需的能源?
太阳——巨大的核能火炉
一
太阳大气
太阳核心
辐射层
对流层
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倍,核心温度高达1500万摄氏度。
在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸,太阳就像一个巨大的“核能火炉”。
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太阳向外辐射的能量中,只有约二十亿分之一传递到地球。
太阳是人类能源的宝库
二
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太阳光已经照耀我们的地球近50亿年,地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活,也无法离开阳光。
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今天我们开采化石燃料,实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。
远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。
经过地壳的不断运动,死后的动植物躯体埋在地下和海底。
经过几百万年的复杂变化,变成了煤、石油、天然气。
化石能源的形成
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直接利用太阳能的方式主要有两种。
太阳能
内能
用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内能。
1.光热转化
太阳能的利用
三
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太阳能
电能
太阳能电池可以将太阳能转变为电能;
在航空、航 天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。
2.光电转化
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太阳能热发电电站
集热塔 加热水,通过水蒸气推动汽轮机发电
定日镜 追着太阳
转,反射阳光
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目前国家在大力发展光伏发电
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京郊居民光伏发电项目并入国家电网
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能源易获取
不排放CO2
能源量大
可持续性强
能源分散
受自然条件限制
转化效率低
成本较高
太阳能技术的优缺点
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例1.(2019•威海)下列关于太阳能的说法,错误的是( )
A.太阳能是一次能源
B.太阳能是由核聚变产生的
C.当前我国能源消费以直接利用太阳能为主
D.太阳能清洁,无污染
C
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例2.(2019•云南)2019年4月30日,云南省政府新闻办发布消息,我省33个贫困县(市、区)达到脱贫标准,退出了贫困序列。脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板,头顶小风扇”的新能源路灯。下列说法正确的是( )
A.小风扇的作用是为太阳能电池板散热
B.太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能
C.这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电
为一体的发电用电设备
D.太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转
化为电能
小风扇的本质是风力发电机
将太阳能直接转化为电能
C
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例3.(2018•本溪)习近平总书记提出:“绿水青山就是金山银山”,倡导保护环境。下图是一款太阳能电动车。其中的硅光电池板主要是利用_________(填“半导体”或“超导”)材料制成,光伏发电是将_________转化为电能;电动车运动过程中,太阳能主要
转化为车的______能。
半导体
机械
太阳能
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例1 太阳内能进行大规模的核反应是( )
A.核裂变 B.核聚变
C.核裂变和核聚变 D.无法确定
解析:太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能。所以B选项符合要求,A、C、D选项不符合要求。故选B。
答案:B
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例2 (2016山东枣庄中考)太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是( )
A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
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解析:绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能,储存在植物体内,故A正确;太阳能热水器内的水从太阳吸收热量,内能增加、温度升高,是通过热传递的方式增加水的内能,故B错误;太阳能信号灯先将太阳能转化为电能,再转化为光能,故C错误;太阳能飞机是先将太阳能转化为电能,再转化为机械能,故D错误。故选A。
答案:A
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【例题】如图所示,上海世博会中国馆展出的