20.2核　能 20.3太阳能 课件- 2024-2025学年鲁科版物理九年级下册

核　能 2 第二十章 能源与可持续发展 太阳能 3 据悉，中国科学家已成功获得嫦娥五号带回的月壤中未来核聚变能源——“氦－3”的含量及其最佳提取参数。下列关于核能的说法正确的是(　　) A．“氦－3”属于可再生能源 B．氢弹是利用氢核裂变的武器 C．核电站都是利用核聚变时释放的能量来发电的 D．“氦－3”是一种高效、清洁、安全的核聚变发电燃料 1 2 【点拨】 “氦－3”是不可再生能源，是一种高效、清洁、安全的核聚变发电燃料；核聚变和核裂变都能释放能量，但目前聚变不容易控制，所以核电站是利用核裂变来发电的，氢弹利用的是核聚变。 【答案】D [2023·苏州模拟] “华龙一号”是我国具有自主知识产权的第三代核反应堆，设置了完善的严重事故预防和缓解措施，使核能的利用更安全，下列关于核能的说法正确的是(　　) A．核能可以直接转化为电能 B．核反应堆是可控的链式反应装置 C．核燃料在核反应堆中通过核聚变释放核能 D．核能是原子内部的化学反应释放出来的能量 2 【点拨】 核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，核反应堆中发生的核裂变反应是可以控制的；利用核能发电时，核能先转化为内能，然后内能对外做功，转化为机械能，机械能再转化为电能。 【答案】B 3 图甲和图乙是释放核能的两种方式，请回答下列问题。 (1)图甲是____________的示意图，这是________反应，如果不加以控制，就会放出巨大能量而产生猛烈的核爆炸，是制造________弹的原理。 核裂变 链式 原子 (2)图乙是__________的示意图，是制造________弹的 原理。 核聚变 氢 4 [2023·济宁一模]中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”(EAST)已取得重大突破，创造了世界新纪录。在上亿摄氏度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过__________(填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的核能。 核聚变 如图所示为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核电站的能量转化情况是________→内能→________→电能。 核能 机械能 【点拨】 “东方超环”和太阳内部的反应原理类似，都是热核反应，属于核聚变；根据核电站的发电过程可知，核能发电的能量转化过程是核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能。 5 [2023·益阳]太阳能是人类能源的宝库，下列有关太阳能的说法错误的是(　　) A．太阳能是氢聚变释放的核能 B．我们今天开采的化石能源来自上亿年前地球接收的太阳能 C．目前太阳能电池转化太阳能的效率非常高 D．太阳能电池将太阳能转化为电能 【点拨】 目前太阳能电池转化太阳能的效率较低，故C错误。 【答案】C [2023·武汉月考]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．绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C．太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D．太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能 6 14 【点拨】 太阳能热水器是通过热传递方式改变水的内能的，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；太阳能电池板向蓄电池充电时，电能转化为化学能，故D错误。 【答案】A [2023·菏泽期中]从远处看，太阳像一个巨大的火球，它在不断地向外释放能量，在太阳内部，时刻都在发生着核________变，太阳能属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。 7 聚 可再生 [2023·徐州二模]地球上的绝大部分能量都直接或者间接来自太阳能，但是也有部分能量与太阳能无关。下列能量中都与太阳能无关的是(　　) A．核能　潮汐能 B．天然气　风能 C．水能　化石能源 D．地热能　水能 8 【点拨】 核能是核裂变和核聚变放出的能量，潮汐能是地月间的万有引力产生的能量，地热能是地壳内部运动所产生的能量，均与太阳能无关。 【答案】A 小阳学习太阳能和核能后，建立了利用核能的知识结构图，请你帮他补全空格处的内容。 (1)________。(2)________。(3)________。 9 电 内 裂 某太阳能汽车接收太阳能的面板面积S＝8 m2，正对太阳时能产生U＝120 V的电压，并对整车提供最大为 10 A的电流。太阳光照射到地面上的辐射功率P0＝1.0×103 W/m2。(汽油热值q＝4.6×107 J/kg) (1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为________。 10 15% 【点拨】 (2)某汽油发动机的效率为30%，此汽油发动机要有相当于上述太阳能电池的输出功率，每秒需要完全燃烧________g汽油。(保留两位有效数字) 0.087 【点拨】 小明在项目化学习中，对学校太阳能热水器展开研究。 (1)太阳核心处温度很高，是因为大量氢核________(填“聚变”或“裂变”)生成氦核，释放出巨大的能量。 11 聚变 【点拨】 太阳内部发生的核反应是核聚变。 (2)当太阳光线与太阳能热水器垂直时效果最好。如图所示，为了达到最好的集热效果，从夏季进入冬季时可以将图中的α逐渐________(填“变大”或“变小”)。 变大 【点拨】 冬季太阳光与水平面的夹角变小，为了达到最好的集热效果，要使太阳光线与太阳能热水器垂直，可以把支架调高一点，即把图中的α变大。 (3)太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是2 m2，每平方米每秒接收到的太阳能为1 000 J，热水器中水的质量为100 kg，垂直照射7 min，水的比热容为4.2× 103 J/(kg·℃)。若不计一切热量损失，水温可以升高________℃。 2 【点拨】 太阳能电池的效率η＝＝＝＝15%。 太阳能电池的输出功率P输＝UI＝120 V×10 A＝ 1 200 W，每秒输出的电能W＝P输t＝1 200 W×1 s＝ 1 200 J，汽油完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝4 000 J，每秒需要完全燃烧汽油的质量m＝＝≈8.7×10－5 kg＝0.087 g。 太阳能热水器接收的太阳能W＝7×60 s×2 m2× 1 000 J/(s·m2)＝8.4×105 J；不计热量损失，则Q吸＝ W＝8.4×105 J；由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度 Δt＝＝＝2 ℃。 $$