22.3 太阳能-2024-2025学年九年级下册物理同步辅导（人教版）

第 3 节 太阳能 第3课时太阳能 基础巩固 1.下列装置中不是直接利用太阳能的是( 能转化为 ,如太阳能热水器：太阳能 A.电冰箱 B.太阳灶 转化为电能，如 ；太阳能转化为 C.光电池 D.太阳能热水器 ,如植物进行光合作用。 2.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如 6.如图22-3一2所示是一种环保太阳能住房， 图22-3-1所示)。在阳光的照射下，小电 其顶部是大面积太阳能板，它所转换及贮存的 扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。 能量可满足厕所内所需的电力供应，经连续三 该装置的能量转化情况是( 天日照后，它可供无日照情况下使用一周。 A.太阳能→电能→机械能 B.太阳能→机械能→电能 C.电能→太阳能→机械能 D.机械能→太阳能→电能 图22-3-1 3.维持人体的生命活动需要能量，人们从事生 产活动也需要能量，这些能量最终主要来 图22一3-2 自() (1)上述能量转换和贮存形式是 A.流水和风 B.太阳能 (2)试说说太阳能的优点（至少两条）： C.绿色植物的能量 D.深埋在地下的煤和石油 4.有一种新型太阳能公共卫生间，该卫生间的 能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供， 还能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能 量转化和储存的方式是() (3)请说出太阳能还无法取代化石能源的原 A.太阳能转化成内能，再转化为电能 因。（说一点即可） B.太阳能转化为电能，再转化为化学能 C.太阳能转化为内能，再转化为化学能 D.太阳能转化为电能，再转化为光能 5.人们利用太阳能主要有以下几个渠道，太阳 能力提升 1.关于太阳的结构下面说法正确的是( 容积(V) 1001 A.在太阳内部氢原子核在超高温下发生聚 集热管的采光面积(S) 1.5m 变，释放出巨大的核能 效率(n 60% B.太阳核心的温度高达6000℃ 使用年限(t) 15年 C.太阳核心发生核裂变，释放的能量向外扩散 (1)某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每 D.太阳表面的温度约为1600℃，就像一个 小时接收的太阳能约为2.8×10J。若该 高温气体组成的海洋 热水器接收太阳能的有效面积为1.5m, 2.下面不属于太阳能优点的是( 每天日照时间按8h计算，则它一天中接 A.清洁、对环境不造成污染 收的太阳能(E)约为多少？若这些太阳能 B.总能量大，可以说是取之不尽 有60%被热水器中的水吸收，则可使 C.分布广，获取方便 20℃水温度升高多少摄氏度？[*=4.2× D.受天气影响大 103J/(kg·℃)] 3.关于太阳能的转化，下面说法不正确的是 () A.太阳能可转化为物体的内能 B.太阳能可转化为风能和水能 C.太阳能可转化为动、植物的化学能 D.太阳能可转化为潮汐能和地热能 4.关于太阳能电池利用太阳能的说法中，正确 的是() A.太阳能电池把太阳能转化成化学能 B.太阳能电池把太阳能转化成电能 (2)若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧 C.太阳能电池把太阳能转化成内能 煤气（热值q=4.2×10J/m)来获得，则 D.以上说法都不对 需要完全燃烧多少立方米煤气？ 5.随着科技的发展，利用太阳能给某智能百叶 窗充电已成为现实，太阳能属于 (选 填“一次”或“二次”)能源，太阳能是一种既清 洁又安全的能源，在太阳的核心每时每刻都 发生着 (选填“核聚变”或“核裂 变”)，从而释放出巨大的能量。 6.有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如 下表。将它安装在阳光充足的水平台面上， 并送满水。 (3)请你：①从能源和可持续发展的角度，说 请回答以下问题： 出提倡开发利用太阳能的两点主要理由： 保出储水箱 ②说出当前在利用太阳能方面所面临的 《宝层 某一主要困难（可从自然因素或技术因素 久玻州吸热性 等方面思考)。 图22-3-3 (1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增 大、密度变小，受到的浮力 重力。 (2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的 外表面？并简单说明理由： (3)将质量为100kg的初温为20℃的水加热 精影一题 到60℃，这些水需要吸收多少热量？[水的 阅读下面的短文，回答问题。 比热容是4.2×103J/(kg·℃)] 太阳能热水器 太阳能热水器利用太阳能把水从低温加热 到高温，以满足人们日常生活需要，它具有安 全、节能、环保等优点。 如图22一3一3甲所示，太阳能热水器主要 由两部分组成：一部分是由许多根玻璃吸热管 组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管 组成，双层玻璃常之间是真空。如图22一3一3 (4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S= 乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构 2m,热效率为7=40%（即热水器能将照 与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管 射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为 的内表面涂了一层黑色的吸热材料，另一部分 水的内能)，该地太阳能辐射到地面的平均 是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管 功率为P=1.4×103W/m(即平均每平方 相通。 米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J)。在第 玻璃吸热管的工作原理如图22一3一3乙 (3)小题中水吸收的热量由该热水器提供， 所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色 求需要加热多少小时？ 吸热层能把太阳能更有效地转化为热能，将管 内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增 大、密度变小而向上运动：背光一侧的水由于温 度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循 环，最终整箱水都升高到一定的温度。玻璃吸 热管县有吸热保温作用。核裂变、聚变有关：化学能与分子的结构有 过程。 关；水能与水的机械运动有关。 精彩一题 4.B5.A6.C7.电子有 类比缓慢释放不控制点拨：链式反 8.(1)轴链式(2)核内电(3)核废 应的过程与火柴模型点燃过程相似，用图 料放射(4)切尔诺贝利核电站的一个 示方式来研究，直观、形象地描述链式反 反应堆于1986年发生严重事故，造成核泄 应的过程，所采用的是类比法。对裂变过 漏。点拨：本题综合考查核电站的工作原 程的能量释放如果不进行控制，就会发生 理、核泄漏和能量的转化等知识。(1)核电 猛烈的爆炸，这就是原子弹的基本原理。 站的核心是核反应堆，是利用原子核裂变 第3节 太阳能 的链式反应产生的能量来发电的。(2)根 据图示可知反应堆放出的核能转化为蒸汽 第3课时 太阳能 的内能，再由汽轮机和发电机将内能最终 【基础巩固】 转化为电能。(3)核废料会污染环境。 1.A点拨：太阳是一个巨大的天然能源，人 9.这种观点不合理。①核电站只需要消耗很 类时刻离不开它。太阳能被直接利用有两 少的核燃料，就可以产生大量的电能：②核 种渠道：太阳能转化为内能，如太阳灶、太 电站不排放烟尘、SO,等有害物质，对环境 阳能热水器等；太阳能转化为电能，如太阳 污染小：③核能发电成本低等。 电池。而A是利用电能工作的电器。 10.裂变和聚变是两个并无直接关系的核反2.A点拔：整个过程：由太阳提供能量，转化 应，不是互逆过程。(1)反应的原料不 为电能，再转化为机械能。 同，裂变需要用铀这样的重核，在自然界3.B点拨：流水和风具有的能量，绿色植物 中，这种能源储量有限，而在海水中蕴藏！ 的能量、煤和石油具有的能量最终都来自 着丰富的核聚变原料。(2)发生的条件不 太阳能。维持人生命活动的能量以及人从 同，裂变只要用中子轰击，在通常的环境 事生产活动的能量也都主要来自太阳能。 温度下就能引发，而聚变需要在极高的温【4.B 度下才能引发。(3)聚变时会释放出比裂5.内能 太阳能电池化学能 变更大的核能。(4)裂变在反应时产生放6.(1)太阳能→电能→化学能→电能>光能 射性物质，对环境造成放射性污染，聚变【 (2)贮存量大、无污染等。(3)转换率低、 在反应时不产生放射性物质。点拨：本！ 受天气制约、一次性投资大等。点拨：太 题的考查点是裂变和聚变的区别，裂变和： 阳能是一种经济、实惠、无污染的能源，它 聚变发生的条件、反应的原料、释放的能1 取之不尽，用之不竭，但使用中存在分散、 量以及生成物等都有不同之处，故不能单： 转换效率低，一次投资大且受天气制约等 纯认为裂变和聚变是核反应中的互逆：问题，故目前还无法全面取代化石能源，从 材料中可看出能源转化情况是：太阳能→ 将热量传递给管内的水 电能→化学能→电能→光能。 (3)水吸收的热量： 【能力提升】 Q最=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)× 1.A 100kg×(60℃-20℃)=1.68×107J。 2.D点拨：太阳能受天气影响大是其缺点。 (4)设加热时间为T,热水器的水在T时 3.D点拨：太阳照射绿色植物，植物通过光】 间内吸热为PSnT,因为PSnT=Q, 合作用可直接将太阳能转化为化学能，绿 所以加热时间： 色植物被动物吃掉后可转化为动物体内的 最 1.68×102J 化学能；太阳光照射地面，使地面附近空气 1-P51 1.4×103W/m2×2m×40% 流动形成风能，而水汽化上升、又遇冷液化 1.5×10s≈4.17h。热水器需加热时间 成水，形成水能。地热能和潮汐能不是由 约为4.17h。 太阳能转化而来的。 第4节 能源与可持续发展 4.B 5.一次核聚变 第4课时能源与可持续发展 6.解：(1)Qa=2.8×10°J/(h·m)×1.5m× 【基础巩固】 8h 1.C点拨：化石能源是在遥远的太古时代， =3.36×102J: 植物通过光合作用慢慢地把太阳能储存起 m=oV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3 来形成的，花了约2亿年时间，但其数量只 =100kg, 够人类用100~500年，用完以后就不能再 Q级=7Q放，cm△t=7Q放， 生。以石油为例，按目前的消耗速度发展 △t=7Q 60%×3.36×102J 下去，大约再有30年，全世界便将面临石 m4.2×103J/(kg·℃)×100kg 油资源枯竭的危险，所以A错。工艺的改 =48℃： (2)Vg气=9=3.36X10J 进，对能源利用率的提高是有一定成效的， g4.2×107J/m =0.8m3: 但不能从根本上解决问题，唯有提高科学 (3)①利用太阳能可节约化石能源（或“减 技术，不断开发新能源，才能长久地解决人 少煤、石油等化石能源的消耗”或“节约能 类对能源的需求，所以B错C对。能源问 源”)，减少环境污染（或“减少污染”“无污 题，关系到人类的衣食住行，关系到社会的 染”)；②受天气影响（或“受夜晚影响”）；转 繁荣和进步，能源是人类社会发展的动力， 换效率低；提供的功率小。 没有了能源，也就没有了人类的进步，所以 精彩一题 D错。 解：(1)大于(2)不能，因为玻璃是热的！2.D点拔：能源的使用在任何情况下都不可 不良导体，集热管中又有真空层，不利于，能达到理想状态，做到没有任何损失。虽