第二十一章 实践 制作太阳能烤箱-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(沪科版2024)

实 践 制作太 任务I:太阳能烤箱的原理 太阳能烤箱的制作原理主要基于太阳能的收集、 反射、吸收和能量的保留. 1.太阳能的收集 太阳能烤箱的核心是利用太阳光的能量.太阳 光是一种电磁辐射，包含可见光、红外线和紫 外线等.这些光能可以被收集并转化为能。 2.太阳能的反射 太阳能烤箱通常使用反射材料（如锡箔纸）来 集中太阳光.反射面的设计使得阳光能够被有 效地反射到烤箱内部.通过调整反射面的角 度，可以最大化地集中阳光，提高加热效率， 3.太阳能的吸收 烤箱内部通常涂有黑色材料.黑色物体能够吸 收更多的太阳光，将光能转化为内能，内能随 后被传递到烤箱内的空气和食物中. 4.能量的保留 为了保持烤箱内部的热量，需要使用透明材料 (如透明塑料膜)覆盖烤箱的开口.透明材料允 许阳光进人烤箱内部，同时防止热量通过辐射 和对流散失 5.热传导和热对流 烤箱内部的空气被加热后，会通过对流将热量 传递到食物上，此外，食物与烤箱内部的黑色 表面直接接触时，也会通过 (选填“热 辐射”“热传导”或“热对流”)吸收热量. 6.温度控制 通过调整反射面的角度和烤箱的密封性，可以 控制烤箱内部的温度.在阳光充足的情况下， 烤箱内部温度可以达到足够高的水平，用于加 热或烹饪食物. 任务Ⅱ：制作太阳能烤箱 一、材料准备 1.一个大纸箱 2.锡箔纸 3.黑色涂料或黑色纸张 166 阳能烤箱（答案21） A智能讲 4.透明塑料膜（如保鲜膜或透明文件袋） 5.胶带 6.剪刀或美工刀（使用时要注意安全） 7.热熔胶枪（可选，使用时要注意安全） 8.温度计（可选，用于测量烤箱内的温度） 二、制作步骤 1.准备纸箱 (1)选择一个大小合适的纸箱作为烤箱的主 体.确保纸箱足够大，能容纳想要加热的食物. (2)如果纸箱有盖子，将其打开并保持直立 状态。 2.制作反射面 (1)在纸箱的开口处内侧粘贴锡箔纸.确保锡 箔纸平整，能够有效地 射阳光到烤箱 内部. (2)如果纸箱有多个开口面，可以在每个面都 粘贴锡箔纸以增加反射效果， 3.内部处理 (1)在纸箱内部的底部和侧壁涂上黑色涂料或 贴上黑色纸张.黑色能够更好地吸收太阳光并 转化为内能， (2)确保黑色涂层均匀，使吸热效果最大化。 4.密封 (1)使用透明塑料膜覆盖纸箱的开口.可以使 用胶带将塑料膜固定在纸箱边缘，确保密封性 良好 (2)透明塑料膜可以让阳光进入烤箱内部，同 时防止热量散失， 5.测试与调整 (1)将制作好的太阳能烤箱放在阳光直射的地 方，确保 面向太阳， (2)放入食物（如面包片、蔬菜等）并观察加热 效果.可以使用 测量内部温度变化 (3)根据测试结果调整反射面和内部结构，优 化烤箱性能， 优计学案·课时通 A 本章总结（答案P21) //1111/ ·本章知识梳理· /111// 0 能量的转移与转化：能量不但可以从一个物体转移到其他物体，而 且可以从一种形式转化为其他形式 能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式 转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量 保持不变 能量的转化与守恒 能量的转移和转化具有方向性 能量转移和转化的效率：在能量转移和转化的过程中，输出的有用 能量与输入总能量之比 人类对能源的利用：可再生能源，不可再生能源 跨学科：能源的开发与利用 开发核能与重视核安全：核裂变，核聚变 开发新能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能等 能源、材料与社会 人类早期对材料的利用 跨学科：材料的利用与开发 导电性材料的利用与开发 开发新材料：超导材料、纳米材料 实践：制作太阳能烤箱 通中考wu D.现在我国已建成的核电站主要是利用核聚 变释放能量，核能属于可再生能源 1.(云南中考)2024年5月，我国首款百公斤级车 3.(多选)（日照中考）2023年4月12日，中国有“人 载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能 造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置 重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢 (EAST),成功实现稳态高约束模式等离子体运 应用于交通运输领域的重大技术突破(q氢= 行403s,对加快实现核聚变发电具有重要意义. 1.4×108J/kg).下列说法正确的是() 下面关于核能利用的说法，正确的是( ) A.氢能不属于清洁能源 A.我国具有完全自主知识产权的核电技术电 B.用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 站“华龙一号”利用的是可控核裂变 C.完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×101°J 的热量 B.氢弹利用不加控制的核裂变放出巨大能量 D.氢能重卡的热机效率可高达100% C.原子弹利用核聚变放出巨大能量 2.科技成就（宿迁中考）我国科学技术迅猛发 D.太阳利用内部氢原子核发生聚变放出巨大 展，在信息、能源和材料等领域取得了辉煌的 能量 成绩，下列说法正确的是() 4.(长春中考)生物航煤是以动植物油脂、餐饮废 A.我国白鹤滩水电站中的发电机是利用电磁 油等为原料生产的航空燃油.生物航煤燃烧时 感应原理发电的 将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化 B.神舟二十号飞船上的硅光电池板主要将电 为化学能，说明能量的转化具有 ；在 能转化为太阳能 能量转化和转移的过程中，能量的总 C.能量在转移和转化的过程中总量保持不 量 变，因此我们不需要节约能源 △九年级，全一册·物理.HK1 1678.(1)减速 (2)如图所示.电磁 测距示意图 返回舱 发射信 号位置Q.0 接收电磁们 波位置 接收超声 电磁波超声波波位置 测量测量 (3)由题意可知，第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩 擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现 “超级减速”.因此返回舱的重力势能减小，动能减 小，通过摩擦转化为内能，因此内能增加量E1大于 返回舱重力势能减少量E2. 第二十一章能源、材料与社会 第一节能量的转化与守恒 1.B2.B3.转化转移4.B 5.能量守恒定律小于 6.B7.D8.40%9.D10.A11.内能方向 12.1.2×106.8不变 13.运动正是清洁能源，因为海水盐差能发电对环 境污染小 14.解：(1)由题图乙可知，当风速为13m/s时，风力发 电机的功率为1500kW,由P=W 得， W=Pt=1500kW×1h=1500kW·h. (2)风力发电机的年发电量W1=3× 10kW·h=3×10×3.6×106J=1.08×1018J. 火电站的发电效率为36%，则需要燃烧煤放出的 热量Q= 1=1.08×10J=3×10J. 36% 需要煤的质量m=Q 3×1013J =1× 3.0×10J/kg 10°kg=1000t. (3)由于使用风力发电不消耗化石能源，不产生废气， 所以优点是清洁环境效益好；由于有风时能发电，无风 时不能发电，所以缺点是风能不稳定、不可控. 第二节跨学科：能源的开发与利用 1.风能煤、石油、天然气、核能2.BD 3.可再生聚变4.B5.C6.B7.C 8.3.7×102618 第三节跨学科：材料的利用与开发 1.A2.D3.D4.D5.C6.D7.ABD 实践制作太阳能烤箱 任务I: 1.内5.热传导 任务Ⅱ：二、2.(1)反5.(1)反射(2)温度计 本章总结 1.C2.A3.AD4.方向性不变 中考新考向 1.B2.B3.BD4.C 5.(1)高(2)4200(3)三孔变大(4)能(5)60 -21 (6)如图所示 火线 零线 R2 S2 解析：(5)水柱的电阻跟它的长度1成正比，跟它的横 截面积S成反比，则电阻与长度和横截面积的关系为 R=k S,横裁面积为1cm、长度为10cm的自来水水 柱的电阻为13k2,代入R=k 6中，释13n=6× 2,解得飞=13k2·cm,防电墙内部容积为 10cm,防电墙电阻为468kn,代入R=k5中得， 468k2=1.3k2·cmX 10cm,解得1=60cm ' 6【句步设计受 【改进设计】如图所示。 加热功率P 加热功率P 推导：将电热丝的中点与一端相连，另一端接电源， 此时电阻为2R,功率P,=-2U明 1 R =2P0· 2R。 将电热丝的中点与一端相连，然后将这一端与电源 的一端相连，电源的另一端与电热丝的另一端相连， 实际上是R,和R。并联，此时的总电阻R 2RX2R。1 =R0, 1 4 2R。+2R。 总功率P2 U2U0_40o=4P。. R 1 Ro R。 4 P,:P,=2P。:4P。=1:2 【优化设计】如图所示 7.【项目实施】(1)①变小小②6③0.153 (2)将电阻箱的阻值调小（或增大电源电压） 8.任务二：如图所示.7月份消耗电能最多（答案不 唯一) 4电费/元 100 90 70 6 50 40 30 0 10 0 89101112月份