18.3 太阳能 -2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

三、太阳能 【夯基提能】 命题点1 太阳能 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 2.下面所说的不是太阳能的优点的是（　　） A．清洁，对环境不造成污染 B．总能量大，可以取之不尽 C．分布广阔，获取方便 D．受天气影响大 3下列说法中正确的是（　　） A.太阳内不停地进行聚变，太阳能实质上是核能 B.太阳光将物体晒热是通过做功的方法使物体温度升高 C.地球上各个位置接收太阳能的情况相同 D.在太阳系中，只有地球才可以接收到太阳辐射的能量 4.太阳是人类能源的宝库，太阳的核心每时每刻都在发生 （填“核裂变”或“核聚变”）．太阳能属于 能源。（填“可再生”或“不可再生”） 5.太阳能的优点是：（1）能量十分 ；（2）供应时间 ；（3）分布 ；（4）安全、清洁、无 ；太阳能的应用有什么缺陷？ （写出一条即可）． 6.太阳内部进行着大规模的 反应，释放出的核能以 和 的形式从太阳表面辐射出来，这就是 能．  【题后反思------规律总结】太阳能的特点 1.太阳能获得：太阳内部时刻进行着核聚变，是氢原子核不断在高温下进行聚变反应，释放核能；2.释放形式：以光和热的形式向外辐射；3.优点：取之不尽，用之不竭；分布广泛，获取方便；经济、安全、清洁，不会给环境造成污染；缺点：分布分散，不集中；受黑夜、阴雨天的影响，太阳能功率变化较大，不稳定；转化效率较低。 命题点2太阳能的转化 7.地球上下列能源中实质上来自于太阳能的是（　　） A．核能 B．地热能 C．潮汐能 D．水能 8.我们都知道地球上几乎所有能源都来自太阳，下列哪组能源都不是来自太阳的（　　） A．核能 风能 B．地热能 潮汐能 C．水能 地热能 D．潮汐能 生物质能 9.关于太阳能的转化：太阳把空气和地面晒热，太阳能转化为________，晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为_________；太阳使地面上一部分水蒸发，蒸发的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太阳能转化为_________；植物吸收太阳能，进行光合作用，太阳能转化为__________。 【题后反思------规律总结】太阳能的转化 1.太阳能的转化：投射到地球表面上的太阳辐射能，可转化为水能、风能、生物质能包括石油、天然气和煤等化石燃料； 2.地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有能源，几乎都来自于太阳。 命题点3 太阳能的利用 10.在人造卫星上，利用的能量来源主要是 （ ） A．利用太阳能电池把太阳能转化为电能 B．利用天然气等化石能源燃烧放出的内能转化为电能 C．利用氢、氧等化学变化放出内能转化为电能 D．直接利用太阳能加热物体 11.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，今年在岛上安装了太阳能电池板．白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电．这样白天与晚上的能量转化形式是（　　） A．白天：太阳能→内能→电能 B．白天：太阳能→电能→化学能 C．晚上：化学能→电能→太阳能 D．晚上：化学能→电能→化学能 12.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的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。 13.如图所示，“风光互补”景观照明路灯，“头顶”风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．对其工作原理的一些说法，正确的是（　　） A．光电池将电能转化为光能 B．照明灯将内能转化为电能 C．风扇将机械能转化为电能 D．风扇将电能转化为机械能 14.世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”安装了超过17000块太阳能电池板，每天产生340千瓦时的电．关于太阳能飞机，下列说法中正确的是（　　） A.太阳能电池板的作用是将太阳能转化成电能 B.太阳光不属于电磁波 C．太阳能属于不可再生能源 D．太阳光在真空中的传播速度是340m/s 15.细心的小东发现，安阳的有些路口安装了带有太阳能电池板的警示灯，如图所示，白天，太阳能电池板将太阳能转化成 ，并储存起来；用 材料制作的LED灯日夜发光提醒着人们注意交通安全． 16.某品牌变色眼镜的镜片在强光下会变成暗棕色，当光线变暗时，镜片几乎变成无色透明．原来，变色眼镜是在普通镜片中加入了适量的溴化银和氧化铜的微晶粒．当强光照射时，溴化银分解为银和溴，使镜片呈现暗棕色．此过程中，光能转化成 能． 17.利用太阳能的方式之一是用太阳电池把 能转化成 能；另一种方式是用集热器加热．从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过 来增加水的内能，一台太阳能热水器储有300kg的水，若水温从20℃升到70℃，这些水吸收了 J热量．（水的比热容4.2×103J/（kg•℃）） 18.地球上许多能源都是由太阳能转化而来的．例如：太阳能被海水吸收→转化为内能→蒸发到高空→转化为机械能→遇冷液化成水珠→下落到地面沿江河向下游流动→水能． （1）太阳能被空气吸收→ → 能； （2）太阳光照射到绿色植物→由于 作用→转化为 能； （3）太阳能通过 的作用转化为电能→带动家用电器工作→转化为 的能． 19.如图所示，人类利用太阳能主要有三种方式：（1）把太阳能转化为内能；（2）把太阳能转化为电能；（3）把太阳能转化为化学能．请选择上面的三个序号填入下表中．（1），（2），（3）． 20.太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会升高，这是通过 方式改变了水的内能．某太阳能热水器盛有l00kg水，若水温由20℃升高到70℃，则水箱里的水吸收了 J的热量，这些热量相当于完全燃烧 kg煤放出的热量．【水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）；q煤=3．×107J/kg】 21.如图所示是利用太阳能电源工作的一种新型动力车．它上面的太阳能接收板的有效面积为6m2，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J，太阳能电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A． （1） 太阳能由太阳内部核 产生的． （2）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 ． （3）电动机正常工作时，将电能主要转化为 能．若转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是160N，则该车匀速行驶的速度是 m/s． 【题后反思------规律总结】太阳能的利用 1.人类利用太阳能转化方式：光热转换、光化转换、光电转换； 2.具体能量转化：太阳能转化为内能、化学能和电能； 3太阳能机车能量转化：太阳能转化为电能再转化为机械能。 【拓展提优】 22.（科普阅读题）“孤帆一片日边来”，唐朝大诗人李白的这句诗似乎是为今天的太阳帆吟诵的．现代科学发现，光对被照射物体确实具有力的作用，科学家正力图用这一原理制造“太阳帆”，用它为太空飞船提供动力，以实现星际旅行．吹动太阳帆的“风”，不再是吹动普通风帆的气流，而是太阳光形成的“光子流”． （1）你认为这种“光子流”的速度应为 km/s． （2）研究表明，在地球附近，一个正对着太阳的面积为1.0×106m2的平整光亮表面，受到的太阳光的压力约为9N．太阳光对这个平面的压强为 Pa． （3）由于光的压强非常小，即使太阳帆的面积非常大，飞船受到它的压力也是非常小的．但只要时间足够长，安装面积为1.0×104m2的太阳帆的飞船，也可能在1个月后速度超过2倍声速，1年后可获得脱离太阳系的速度！关于光的压力对太空中飞船的作用，下列说法中正确的是（ ） A．只有飞船的质量很小时，光的压力才能推动它 B．光的压力可以使飞船加速前进 C．光的压力最多可使飞船作匀速运动 D．太空中光的压力可能被空气阻力所抵消 （4）在远离地球的太空，宇宙飞船中电气设备所需的电能较难补充，若将薄膜状的太阳能电池敷设在飞船巨大的太阳帆上，就能为飞船提供足够的电能．太阳帆上加装太阳能电池后，太阳能将转化成 能和 能． 23.（实际应用题）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息 太阳照射时间/h 装水量/kg 吸热板面积/m2 水升高的温度/℃ 水的比热容/J（kg•℃）-1 太阳辐射功率/J（m2•h）-1 10 100 2.5 50 4.2×103 1.68×106 （其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能．）求： （1）水在10h内吸收的热量； （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×l07J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）． （3）该太阳能热水器的能量转化效率． 参考答案 1.B2.D3.A4.核聚变；可再生 5.（1）巨大；（2）长久；（3）广泛；（4）污染；受天气影响，不稳定 6.核聚变；光；热；太阳能 7.D8.B9.内能  机械能  机械能  化学能 10.A11.B12.A13.C14.A15.电能；半导体16.化学17.太阳，电，热传递，6.3×107 18.（1）受热膨胀而流动；风；（2）光合；生物质；（3）太阳能电池；其他形式． 19.（1），（2），（3）20.热传递；2.1×107；0.7 解析：吸收太阳能后，水的温度将会升高，这是通过通过热传递的方式改变水的内能； 水箱里的水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×107J； 根据Q=mq可得需要燃烧的煤：． 21.（1）聚变；（2）20%；（3）机械；6 解析：（1）太阳能由太阳内部发生核聚变而产生的；（2）太阳能电池1s输出的电能：W=UIt=120V×10A×1s=1200J，太阳能电池板1s接收的能量为：E=1000J/（m2•s）×6m2×1s=6000J，则太阳能电池将太阳能转化为电能的效率：； （3）电动机工作时，主要将电能转化为机械能；由得，转化成的机械能为：W机=Wη′=1200J×80%=960J，电动机的输出功率为：， 因为太阳能新型动力车做匀速直线运动，由得，该车匀速行驶的速度： ． 22.（1）3×105；（2）9×10-6；（3）B；（4）电；机械 解析：（1）太阳光属于电磁波，所以光子流的速度既是光速v=3×108m/s=3×105km/s； （2）太阳光对这个平面的压强约为； （3）飞船的运动和质量没关系，故A错， 光的压力非常小，但可以推动飞船运动，时间越长飞船速度越大，不能使飞船作匀速运动，故B正确，C错误， 太空中没有空气，所以太空中光的压力不会被空气阻力所抵消，故D错． （4）由题意知：太阳能将会转化为宇宙飞船中电器设备所需的电能和能使飞船实现星际旅行所需要的机械能． 23.（1）2.1×107J；（2）0.25m3；（3）50%． 解析：（1）水在10h内吸收的热量（有用能量）：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×50℃=2.1×107J；（2）由题意可知，Q放=Q吸=2.1×107J，由Q放=Vq可得需要天然气的体积： ； （3）10h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）：Q总=1.68×106J/（m2•h）×2.5m2×10h=4.2×107J，该太阳能热水器的能量转化效率：． 学科网（北京）股份有限公司 $$