22.3 太阳能 导学案（知识清单+典型例题+巩固提升）---2024-2025学年人教版物理九年级上学期

九年级物理 22.3 太阳能 讲·学·练 知识结构 考点清单 1.太阳能的产生及特点 （1）太阳能的产生：太阳是一个巨大的“核能火炉”。在太阳内部，每时每刻都在发生核裂变，并释放出巨大的能量。 （2）优点：a.太阳能供应时间长；b.太阳能分布广，获取方便；c.太阳能安全清洁。 （3）缺点：太阳辐射到地球表面的能量尽管巨大，但是单位面积上获得的能量却相对较小，而且不同地区的能量分布不均匀。 2.太阳能的利用 （1）光化转换：植物吸收太阳能发生光合作用，转化成生物能，以化学能的形式储存到植物。 （2）光热转换：太阳能被大气和水吸收形成空气流动、水循环，利用太阳能给物体加热。 （3）光电转换：利用太阳能发电，如太阳能电池等。 典例讲解 【例1】太阳是人类能源的宝库，太阳能（　　） A．是可再生能源 B．是二次能源 C．不是未来的理想能源之一 D．来自太阳内部的核裂变 【答案】A 【详解】太阳的能量来自内部源源不断地核聚变反应，太阳能可以源源不断地从自然界直接获得、利用是一次能源，也是可再生能源，而且它还无污染，是未来理想能源之一。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【例2】2023年4月，我国自主设计建造的核聚变实验装置。东方超环，成功实现了403s稳态运行。下列能源的形成与东方超环相同的是（　　） A．地热能 B．太阳能 C．风能 D．潮汐能 【答案】B 【详解】我国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，其反应原理与太阳类似，通过核聚变，释放巨大的核能。故B符合题意， ACD不符合题意。 故选B。 基础训练 1、 单选题 1．静止在山顶上的石头，具有的能量是（　　） A．弹性势能 B．重力势能 C．太阳能 D．光能 2．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于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．太阳能电池是将太阳能转化为电能 3．关于太阳能及其利用，下列说法正确的是（　　） A．太阳能来自于太阳内部进行的热核反应 B．太阳能是清洁的二次能源 C．太阳能是我们今天所用全部能量的源泉 D．太阳能电池板将太阳能转化为化学能 4．中国的“人造太阳”——全超导托卡马克东方超环，在全球首次实现上百秒的稳态高约束运行模式，为人类开放利用清洁能源奠定了重要基础，下列说法正确的是（　　）    A．核能属于可再生能源 B．现代人类至今还未掌握人工可控制核裂变技术 C．东方超环的热核反应属于人工可控核聚变反应 D．它的原理与太阳类似，是将热能转化为原子核能 5．下列关于核能的说法正确是（　　） A．太阳释放的能量是核裂变产生的 B．核能属于可再生能源 C．目前核电站发电利用的是核聚变 D．核能属于一次能源 6．2023年5月30日，费俊龙、景海鹏等6名航天员在我国自主研发的空间站“天和号”核心舱共聚一堂， 他们随空间站一起绕地球转动。下列说法正确的是（　　）    A．地面控制中心通过超声波与空间站中的航天员通信 B．航天员在核心舱内睡觉时，航天员相对地球是静止的 C．空间站上太阳能电池板将太阳能转化为内能 D．空间站绕地球转动时，运动状态不断的发生变化 7．2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭成功发射，并进入预定轨道，开始追赶“天和”核心舱。飞船与空间站组合体交会对接后，中国空间站将组成“三舱三船”的组合体。下列说法正确的是（　　） A．宇航员在“三舱”中的“问天实验舱”内必须通过电磁波相互传递信息 B．“神舟十五号”的太阳能电池将太阳能转化为机械能 C．在追赶中，以“神舟十五号”为参照物，“天和”是运动的 D．“长征二号”加速升空过程中，“神舟十五号”机械能保持不变 8．目前我国在能源、材料和航天等领域都取得了巨大成就。下列说法正确的是（　　） A．核能和地热能都是可再生能源 B．地球上的主要能源都来自于太阳，太阳能是太阳内部核裂变释放的能量 C．电磁波不仅能传递声音信号，也可传递图像信号 D．超导材料适合做电热器的发热元件 二、多选题 9．科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法正确的是（　　） A．人造卫星展开太阳能电池板，可以直接把太阳能转化为电能 B．太阳能电池板接收的太阳能来自于太阳内部裂变释放的能量 C．北斗卫星与汽车导航系统之间通过光缆通讯传播信号的 D．超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的 三、填空题 10．如图所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能，又将核能转化为 能，从而获得上亿度的高温。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。    11．如图楼顶上的太阳能集热器为用户提供热水，这是通过 方式（选填“做功”或者“热传递”）增大水的内能。太阳能是可再生能源，清洁无污染，太阳内部氢原子核发生核 释放出巨大的能量。某型号太阳能集热器水箱内的水为120L，当太阳照射一段时间后，水箱内的水从20℃升高到50℃，则水吸收的热量为 J。【水的密度水=1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）】。    素养提升 四、简答题 12．太阳能电池作为一种新能源产品，具有宽广的前景，它有哪些优点？它目前适用于哪些地方？ 五、实验题 13．随着社会主义新农村建设的不断深入，太阳能路灯已经在广大农村社区随处可见。太阳能路灯的核心部件是光电板，光电板可以把太阳能转化为电能并以化学能的形式储存或直接对外供电。物理兴趣小组想探究影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，为此他们提出了如下猜想： 猜想1：光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关； 猜想2：光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关 成想3：光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关。 根据以上猜想，他们把不同大小、涂有不同颜色的光电板正对太阳光照射不同的时间，然后再分别让它们对小灯泡供电直到小灯泡熄灭，并记录小灯泡发光时间于下表中： 序号 光电板的面积（） 光照时间（min） 光电板表面所涂颜色 小灯泡发光时间（s） 1 0.1 10 黑色 180 2 0.1 10 绿色 120 3 0.1 10 白色 30 4 0.2 10 黑色 360 5 0.3 10 黑色 540 6 0.1 20 黑色 360 7 0.1 30 黑色 540 请完成下面的问题： （1）实验中是通过比较 来比较光电板吸收太阳能的多少的； （2）每次实验所选用的小灯泡的规格应该是 （填“相同”或“不同”）的； （3）要验证猜想1．需要分析表中 （填表中的序号）三组数据；分析表中1、6、7三组数据，我们可以得出结论：光电板吸收太阳能的多少可与 有关：分析表中数据还可得到：太阳能光电板表面涂层用 色最好。 反思总结 通过学习，请根据自己的理解，画出本节课的思维导图： 这节课我学会了： 这节课我的困惑： 参考答案 1．B 【详解】静止在山顶上的石头没有任何形变，所以不具有弹性势能；石头本身也非太阳光，所以不具有太阳能；石头不会发光，没有光能，但石头防止山顶，被举高，所以具有重力势能。 故选B。 2．C 【详解】A．太阳是一个巨大的核能火炉，每时每刻都在发生聚变反应，向周围释放出惊人的核能，故A正确，不符合题意； B．我们开采化石能源获取能量，实际上就是在开采上亿年前地球所接收的太阳能，故B正确，不符合题意； C．目前太阳能电池转化太阳能的效率较低，故C错误，符合题意； D．太阳能电池，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．A 【详解】A．太阳能来自于太阳内部原子核进行的核聚变释放的能量，即热核反应；故A正确； B．太阳能是清洁能源，且能从自然界直接获取应用，是一次能源，故B错误； C．地球大多数能源来自太阳能，但核能、潮汐能、地热能不是来自太阳，所以我们今天所用全部能量不是都源自太阳能，故C错误； D．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．核能不能从自然界中源源不断的获得，因此是不可再生资源，故A错误； B．目前人类所建造的核电站的原理是通过可控核裂变释放能量来发电的，故B错误； C．东方超环的热核反应属于人工可控核聚变反应，是通过核聚变将原子核能转化内能，故C正确； D．东方超环的原理与太阳类似，是通过核聚变将原子核能转化为内能，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A.太阳释放的能量是核聚变产生的，故A错误； B.核能不能从自然界源源不断地得到，属于不可再生能源，故B错误； C.获得核能的途径有核聚变和核裂变，目前核电站发电机发电，利用的是核裂变，故C错误。 D.一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括原煤、原油、天然气、核能、太阳能等，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．超声波不能在真空中传播，而电磁波可以传递信息，因此地面控制中心通过电磁波与空间站中的航天员通信，故A错误； B．航天员在核心舱内睡觉时，航天员相对地球的位置在不断变化，是运动的，故B错误； C．根据能量转化可知，空间站上太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故C错误； D．空间站绕地球转动时，做的是曲线运动，运动状态不断的发生变化，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．在“三舱”中的“问天实验舱”内有空气，宇航员可以不用电磁波传递信息，故A错误； B．“神舟十五号”的太阳能电池将太阳能转化为电能，故B错误； C．在追赶中，以“神舟十五号”为参照物，“天和”是相对于“神舟十五号”位置发生改变，它是运动的，故C正确； D．“长征二号”加速升空过程中，“神舟十五号”的质量不变，速度变大，高度变大，动能和重力势能变大，机械能包括动能和势能，所以机械能变大，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．地热能可以能够源源不断的从自然界得到的能源是可再生能源，化石能源、核能是不可再生能源，故A错误； B．地球上的主要能源都来自于太阳，太阳能是太阳内部核聚变释放的能量，故B错误； C．电磁波能够传递信息。既可以传递声音信号，也可以传递图像信号，故C正确； D．超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，所以不能用于电热器的发热元件，故D错误。 故选C。 9．AD 【详解】A．人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星使用，故A正确； B．太阳能电池板接收的太阳能来自于太阳内部核聚变释放的能量，故B错误； C．北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号，故C错误； D．超导体电阻为零，电流通过超导体不会产生热量，超导光量子计算机中的核心电子器件是用超导体材料制成的，故D正确。 故选AD。 10． 核聚变 内 不可再生 【详解】[1][2]太阳能是来自太阳内部氢核的聚变释放出的能量，释放的核能又转化为内能，从而获得上亿度的高温。“东方超环”与太阳类似，也是通过核聚变释放能量的，再转化为内能从而获得高温。 [3]核能不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源。 11． 热传递 聚变 1.512×107 【详解】[1]太阳能热水器通过太阳辐射吸收热，这是通过热传递来增大水的内能的。 [2]太阳的能量来源于太阳内部氢原子核的核聚变。 [3] 水箱内的水的体积 由密度公式的变形可得水的质量 由得，水吸收的热量 12．见解析 【详解】太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源，它能量丰富，取之不尽用之不竭，是一种新型的能源，越来越被广泛利用。太阳能电池工作安全可靠，无噪声，无污染排放，不会造成环境污染；太阳能电池用途相当的广泛，天上的人造卫星所需能量由太阳能电池供给，有太阳时可产生电能，用不完的贮藏在蓄电池里，当见不着太阳时再释放出来，太阳能电池可作航标灯、铁路信号灯，在很少有人去的地方，用起来方便。 13． 小灯泡发光时间 相同 1、4、5 光照时间 黑 【详解】（1）[1]实验中应用转换法，通过小灯泡发光时间来反映光电板吸收太阳能多少。 （2）[2]根据控制变量法可知每次实验所选用的小灯泡的规格应该是相同的。 （3）[3]根据控制变量法知道，验证猜想1，需要控制光电板的光照时间相同、光电板的颜色相同而光电板的面积不同，由表中实验数据可知，实验序号1、4、5的数据符合要求。 [4]由表中1、6、7三组数据可知，光电板的颜色相同、光电板的面积相同，光照时间不同，小灯泡的发光时间不同，我们可以得出结论：光电板吸收太阳能的多少可能与光照时间有关。 [5]根据表中数据1、2、3知道，光电板面积相同、光照时间相同时，黑色光电板能使LED灯的发光时间更长，可以得出制作太阳能光电板用黑色最好。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$