第四节 跨学科实践:设计节能环保小屋(导学案)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-01-23
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第四节 设计节能环保小屋 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.97 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | 子非鱼20 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-12-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55409225.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理导学案围绕能源分类(一次/二次、可再生/不可再生)、节能技术原理(保温隔热、能量转化)及节能环保小屋设计制作展开,通过自主预习填空题链接热传递、能量转化等前知,搭建“理论认知-实践应用”学习支架,引导学生从能源知识过渡到实际节能实践。
以“认识能源-选址-设计-制作-展示评价”五个实践任务为主线,融入思维导图梳理思路、模型制作(保温结构、新能源装置)等环节,培养科学探究能力,跨学科整合知识优化设计体现科学思维,增强环保意识落实科学态度与责任,助力核心素养提升。
内容正文:
第四节 跨学科实践:探寻现代通信技术的变迁 (导学案)
【学习目标】
1.理解能源的分类标准(一次 / 二次、可再生 / 不可再生),掌握节能技术的物理原理(如保温隔热、光能利用、能量转化等)。
2.通过自主设计与实践,培养 “平衡节能与居住舒适” 的创新思维和多学科知识整合能力。
3.学会通过实验测试材料保温性,能结合所学知识优化小屋设计,提升动手操作和问题解决能力。
4.增强节能环保意识,树立 “科技服务生活” 的责任感,主动践行绿色生活理念。
【学习重点】
1.掌握能源的分类及清洁能源的转化原理。
2.理解建筑节能的核心物理措施(保温、采光、新能源利用等)。
3.明确节能环保小屋的设计思路和模型制作关键步骤。
【学习难点】
1.整合多学科知识优化小屋设计,平衡节能效果与居住舒适性。
2.理解节能技术背后的物理原理,并能灵活应用于实践。
3.解决模型制作中保温、能源转化等实际问题。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1.能够提供能量的物质称为 ,如煤炭、风能、水能等。
2.按能源的基本形态,可分为 (天然存在于自然界,如风能)和 (由一次能源加工转化而来,如电能)。
3.一次能源中,短期内无法从自然界补充的是 能源(如化石能源),可源源不断从自然界获取的是 能源(如太阳能)。
4.缓解能源危机的关键措施包括开发新能源、 和节约能源。
5.太阳能的优点是清洁无害、资源充足,缺点是能流分散、受 影响。
6.建筑节能中,外墙使用泡沫板、棉花等材料是为了减少 ,实现保温效果。
7.太阳能电池板的能量转化路径是: 转化为电能。
8.热传递的三种方式为热传导、热对流和 。
9.节能环保小屋选址需考虑能源可及性、气候适应性和 三大核心因素。
10风力发电的能量转化是:风能转化为 ,再为用电器供电。
【探究新知】
实践任务 一、认识能源
【核心概念】
1. 能源的定义:能够 的物质都被称为能源,如煤炭、风能、水能、电能、石油、柴草等,各种能源的利用极大地促进了人类文明的发展。
2. 人类利用能源的历程:原始社会的柴薪能源→第一次工业革命的 能源→第二次工业革命的 时代→第三次工业革命的 时代。
3. 能源分类:
(1)按能源的基本形态分类:一次能源(以 形式存在于自然界的能源,如化石能源、风能、水能、地热能);二次能源(由一次能源 而来的能源,如电能、酒精)。
(2)一次能源按能否在短期内再生分类: 能源(短期内无法从自然界得到补充,如化石能源、核能); 能源(可以在自然界里源源不断地得到,如风能、水能、太阳能)。
4. 能源危机与解决方案:
(1)当前能源结构:以 能源为主。
(2)能源危机的核心原因:化石能源 再生;能量转化有 与损耗;能源使用伴随污染。
(3)缓解能源危机的关键:开发 (核能、可再生能源)、提高 、节约能源。
(4)常见新能源对比:
【典例1】太阳是人类能源的宝库,下列说法错误的是( )
A.太阳能是一次能源
B.太阳能是太阳内部发生聚变释放的能量
C.太阳能电池把太阳能转化为电能
D.集热器可以吸收太阳辐射并将其转化为化学能
【典例2】节约资源和保护环境是我国的基本国策。下列叙述不符合节能环保要求的是( )
A.重复使用节能环保购物袋,减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯,尽量减少电梯使用次数
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于
D.手机充完电后,不必拔下充电器
实践任务 二、为节能环保小屋选址
【核心内容讲解】
1.我国能源分布特点:总量 但人均 、分布 。西南地区水资源丰富,西部和北部煤炭资源集中,西北地区太阳能丰富,沿海和西北地区风能充足。
选址核心因素分析:
能源可及性:根据拟利用的新能源选址,如依赖太阳能应优先选 地区。
气候适应性:炎热地区侧重隔热设计,寒冷地区侧重 措施。
地形与环境:选择地形平坦、环境适宜区域,避免恶劣地形影响使用。
实践活动:自主选择合适地址,撰写选址报告,说明选址理由及拟利用的新能源类型。
实践任务 三、设计节能环保小屋
【核心概念】
1. 节能技术分类及应用:
能源供给类:屋顶安装太阳能板(发电)、太阳能热水器(供能);小型风力发电机(补充供电)。
建筑节能类:外墙用保温材料(减少 );门窗装隔热玻璃(冬暖夏凉);夏季搭配遮阳帘(降低室温)。
设计要求:
标注关键尺寸(采用统一比例尺,如 1:100)。
明确标注节能技术与材料(如 “屋顶:太阳能板”“墙体:泡沫板”)。
兼顾功能需求,包含卧室、厨房、卫生间等基本空间,标注采光、通风口。
实践活动:绘制设计草图,用思维导图梳理思路,重点说明能源选择、节能措施的物理原理。
【典例3】如图是一种新型的风光互补景观照明灯,其太阳能电池板和风力发电机产生的电能,输送至蓄电池储存起来,供路灯照明使用,下列解释正确的是( )
A.蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能
B.照明灯工作时,将风能转化为光能
C.太阳能电池板将电能转化为太阳能
D.利用风力发电时,“风扇”将风能转化为电能
【典例4】人类的发展离不开能源,“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源,下列说法正确的是( )
A.现代生活离不开电,电能是一次能源
B.新能源的开发和利用技术难、成本高、无实用价值
C.风能、水能、太阳能等可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
D.能量取之不尽,用之不竭,所以不用节约能源
实践任务 四、制作节能环保小屋
【核心概念】
1. 核心技术与材料:
技术类型
核心目标
技术原理
材料选择
保温隔热
保持室内温度稳定
控制热传递三种方式
泡沫板、棉花、硬纸板、透明塑料膜
新能源转化
提供照明能源
太阳能→电能→LED 灯
5V 小型太阳能板、LED 灯、导线、电池盒
采光与节水
增强自然采光、节约水资源
光的反射与折射;雨水收集利用
铝箔反光板、透明塑料膜、塑料瓶、导管、小水盆
2.制作步骤:
保温隔热结构:制作双层墙体(外层硬纸板 + 内层泡沫板,接缝密封);安装透明塑料膜窗户并密封边缘。
新能源装置安装:连接电路(太阳能板与 LED 灯正负极对应连接);太阳能板固定在屋顶,倾斜 30°-45° 面向光源;调试装置观察 LED 灯是否亮起。
采光与节水装置:侧面安装透明窗户,外侧下方安装 45° 倾斜铝箔反光板;屋顶边缘固定塑料瓶集雨槽,用导管连接至水盆。
实践活动:小组合作完成模型制作,记录制作过程中遇到的问题及解决方法。
实践任务 五、成果展示与评价
【核心概念】
1.展示内容:介绍设计思路、讲解核心技术与物理原理、演示模型功能(如 LED 照明、雨水收集)、分享创新点与改进方向。
2.评价标准:科学性(原理正确、技术合理)、创新性(设计新颖、材料巧用)、可行性(制作规范、功能实现)、表达清晰(条理分明、语言简洁)。
【精讲点拨】
重难点突破
1.能源分类辨析:关键抓住 “是否直接从自然界获取” 区分一次 / 二次能源,“是否可短期再生” 区分可再生 / 不可再生能源。例:太阳能是一次可再生能源,电能是二次能源。
2.节能技术原理:保温隔热的核心是阻断热传递,太阳能利用的核心是能量转化(太阳能→电能 / 内能),采光技术的核心是光的反射与折射。
3.设计平衡原则:不能只追求节能而忽视居住舒适性,需兼顾采光、通风、空间布局等基本需求。
易混点辨析
1.一次能源与二次能源:直接从自然界获取的是一次能源(如风能、煤炭),经加工转化得到的是二次能源(如电能、酒精),电能一定是二次能源。
2.能量转化方向:太阳能电池板是太阳能转化为电能,蓄电池充电是电能转化为化学能,放电是化学能转化为电能,LED 灯是电能转化为光能。
3.新能源的优缺点:太阳能、风能清洁环保但受自然条件限制,核能、氢能效率高但存在安全风险或成本问题,需根据场景合理选择。
解题技巧
1.能源分类题:先判断是否直接来自自然界,再判断是否可短期再生,排除干扰项(如 “电能是一次能源” 为错误表述)。
2.节能技术应用题:紧扣 “热传递控制”“能量转化” 核心,分析选项中技术的原理是否符合节能需求(如 “手机充完电不拔充电器” 不符合节能要求)。
3.实验探究题:明确控制变量法的应用,如探究光电板吸收太阳能与面积的关系时,需保持光照时间、颜色等变量不变。
【课堂总结】
第四节 跨学科实践:探寻现代通信技术的变迁
【课堂练习】
1.如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,下列说法正确的是( )
A.光电池板是将太阳能转化为化学能
B.照明灯工作时,LED灯是将内能转化为电能
C.利用风力发电时,机械能转化为电能
D.蓄电池放电时,蓄电池将化学能转化为光能
2.太阳能电池帆板(简称“电池板”)是为各类太空飞行器提供能源的装置,电池板是把太阳能转化成 (填“一次”或“二次”)能源—电能;我国最新建成的“华龙一号”核电站采用的核反应方式与太阳内部的核反应是 (填“相同”或“不相同”)的,该反应用到的核原料属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放,助力实现碳中和目标。
3.据统计,我省光伏发电输出创历史新高,光伏发电的核心部件是光电板。光电板吸收太阳能的多少是技术关键,它与什么因素有关?小明猜想光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积、光照时间、光电板的颜色有关。根据以上猜想,小明设计实验方案,进行了实验探究,实验数据记录如表所示:
序号
光电板的面积(m2)
光照时间(min)
光电板表面所涂颜色
LED灯发光时间(min)
1
0.1
10
黑色
30
2
0.1
20
黑色
60
3
0.3
10
黑色
90
4
0.3
10
白色
5
(1)该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过 反映。
(2)由表中1、3两组数据,可初步得到的结论是 。由表中数据分析可知,制作太阳能光电板用 色较好。
(3)在安装光伏板时,需综合考虑地理位置、季节及光伏板类型等多重因素。季节变化亦需考虑,夏季可适当增大角度避免过热,冬季则可减小角度以充分吸收阳光。根据以上信息,请你提出一个可探究的科学问题: 。
【课后反思】
1.你是否能清晰区分一次能源与二次能源、可再生能源与不可再生能源?对哪种能源的转化原理理解不够透彻?
2.你的小屋选址和设计是否充分考虑了能源可及性和气候适应性?是否存在节能与舒适失衡的问题?
3.模型制作过程中,你遇到的最大困难是什么(如电路连接、密封保温)?是如何解决的?还有哪些改进空间?
4.通过本次实践,你对节能环保的重要性有了哪些新认识?生活中能践行哪些节能措施?
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学科网(北京)股份有限公司
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第四节 跨学科实践:探寻现代通信技术的变迁 (导学案)
【学习目标】
1.理解能源的分类标准(一次 / 二次、可再生 / 不可再生),掌握节能技术的物理原理(如保温隔热、光能利用、能量转化等)。
2.通过自主设计与实践,培养 “平衡节能与居住舒适” 的创新思维和多学科知识整合能力。
3.学会通过实验测试材料保温性,能结合所学知识优化小屋设计,提升动手操作和问题解决能力。
4.增强节能环保意识,树立 “科技服务生活” 的责任感,主动践行绿色生活理念。
【学习重点】
1.掌握能源的分类及清洁能源的转化原理。
2.理解建筑节能的核心物理措施(保温、采光、新能源利用等)。
3.明确节能环保小屋的设计思路和模型制作关键步骤。
【学习难点】
1.整合多学科知识优化小屋设计,平衡节能效果与居住舒适性。
2.理解节能技术背后的物理原理,并能灵活应用于实践。
3.解决模型制作中保温、能源转化等实际问题。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1.能够提供能量的物质称为能源,如煤炭、风能、水能等。
2.按能源的基本形态,可分为一次能源(天然存在于自然界,如风能)和二次能源(由一次能源加工转化而来,如电能)。
3.一次能源中,短期内无法从自然界补充的是不可再生能源(如化石能源),可源源不断从自然界获取的是可再生能源(如太阳能)。
4.缓解能源危机的关键措施包括开发新能源、提高能源利用效率和节约能源。
5.太阳能的优点是清洁无害、资源充足,缺点是能流分散、受天气影响。
6.建筑节能中,外墙使用泡沫板、棉花等材料是为了减少热量流失(热传递),实现保温效果。
7.太阳能电池板的能量转化路径是:太阳能转化为电能。
8.热传递的三种方式为热传导、热对流和热辐射。
9.节能环保小屋选址需考虑能源可及性、气候适应性和地形与环境三大核心因素。
10风力发电的能量转化是:风能转化为电能,再为用电器供电。
【探究新知】
实践任务 一、认识能源
【核心概念】
1. 能源的定义:能够提供能量的物质都被称为能源,如煤炭、风能、水能、电能、石油、柴草等,各种能源的利用极大地促进了人类文明的发展。
2. 人类利用能源的历程:原始社会的柴薪能源→第一次工业革命的化石能源→第二次工业革命的电气时代→第三次工业革命的新能源时代。
3. 能源分类:
(1)按能源的基本形态分类:一次能源(以天然形式存在于自然界的能源,如化石能源、风能、水能、地热能);二次能源(由一次能源加工转化而来的能源,如电能、酒精)。
(2)一次能源按能否在短期内再生分类:不可再生能源(短期内无法从自然界得到补充,如化石能源、核能);可再生能源(可以在自然界里源源不断地得到,如风能、水能、太阳能)。
4. 能源危机与解决方案:
(1)当前能源结构:以化石能源为主。
(2)能源危机的核心原因:化石能源不可再生;能量转化有方向性与损耗;能源使用伴随污染。
(3)缓解能源危机的关键:开发新能源(核能、可再生能源)、提高能源利用效率、节约能源。
(4)常见新能源对比:
【典例1】太阳是人类能源的宝库,下列说法错误的是( )
A.太阳能是一次能源
B.太阳能是太阳内部发生聚变释放的能量
C.太阳能电池把太阳能转化为电能
D.集热器可以吸收太阳辐射并将其转化为化学能
【答案】D
【详解】A.太阳能能够从自然界中直接获取,是一次能源,故A正确,不符合题意;
B.太阳内部每时每刻都发生核聚变释放出巨大的核能,太阳能是一个巨大的核能火炉,故B正确,不符合题意;
C.太阳能电池把太阳能直接转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.集热器可以吸收太阳辐射,将太阳的光能转化为内能,故D错误,符合题意。
故选D。
【典例2】节约资源和保护环境是我国的基本国策。下列叙述不符合节能环保要求的是( )
A.重复使用节能环保购物袋,减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯,尽量减少电梯使用次数
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于
D.手机充完电后,不必拔下充电器
【答案】D
【详解】A.重复使用节能环保购物袋,减少使用一次性用品符合节能环保要求,故A不符合题意;
B.短距离上下楼不乘电梯,尽量减少电梯使用可节约用电,符合节能环保要求,故B不符合题意;
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26°C,有利于节约电能,符合节能环保要求,故C不符合题意;
D.手机充完电后,充电器插在电源上仍会消耗电能,浪费能源,不符合节能要求,故D符合题意。
故选D。
实践任务 二、为节能环保小屋选址
【核心内容讲解】
1.我国能源分布特点:总量丰富但人均不足、分布不均。西南地区水资源丰富,西部和北部煤炭资源集中,西北地区太阳能丰富,沿海和西北地区风能充足。
选址核心因素分析:
能源可及性:根据拟利用的新能源选址,如依赖太阳能应优先选西北地区。
气候适应性:炎热地区侧重隔热设计,寒冷地区侧重保温措施。
地形与环境:选择地形平坦、环境适宜区域,避免恶劣地形影响使用。
实践活动:自主选择合适地址,撰写选址报告,说明选址理由及拟利用的新能源类型。
实践任务 三、设计节能环保小屋
【核心概念】
1. 节能技术分类及应用:
能源供给类:屋顶安装太阳能板(发电)、太阳能热水器(供能);小型风力发电机(补充供电)。
建筑节能类:外墙用保温材料(减少热流失);门窗装隔热玻璃(冬暖夏凉);夏季搭配遮阳帘(降低室温)。
设计要求:
标注关键尺寸(采用统一比例尺,如 1:100)。
明确标注节能技术与材料(如 “屋顶:太阳能板”“墙体:泡沫板”)。
兼顾功能需求,包含卧室、厨房、卫生间等基本空间,标注采光、通风口。
实践活动:绘制设计草图,用思维导图梳理思路,重点说明能源选择、节能措施的物理原理。
【典例3】如图是一种新型的风光互补景观照明灯,其太阳能电池板和风力发电机产生的电能,输送至蓄电池储存起来,供路灯照明使用,下列解释正确的是( )
A.蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能
B.照明灯工作时,将风能转化为光能
C.太阳能电池板将电能转化为太阳能
D.利用风力发电时,“风扇”将风能转化为电能
【答案】D
【详解】A.蓄电池夜晚放电时,是将储存的化学能转化为电能,为照明灯供电。故A错误;
B.照明灯工作时,消耗的是电能,将电能转化为光能和内能。故B错误;
C.太阳能电池板的作用是吸收太阳能,将太阳能转化为电能。故C错误;
D.利用风力发电时,“风扇”即风力发电机的叶片被风吹动,带动内部的发电机工作,将风能转化为电能,并储存起来。故D正确。
故选D。
【典例4】人类的发展离不开能源,“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源,下列说法正确的是( )
A.现代生活离不开电,电能是一次能源
B.新能源的开发和利用技术难、成本高、无实用价值
C.风能、水能、太阳能等可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
D.能量取之不尽,用之不竭,所以不用节约能源
【答案】C
【详解】A.电能不能直接从自然界获取,属于二次能源,故A错误;
B.新能源的开发和利用技术难、成本高,但有实用价值,故B错误;
C.风能、水能、太阳能等大多数可再生能源清洁、无污染,可以保证不会严重影响环境,是未来理想能源的一个重要发展方向,故C正确;
D.有些能源使用以后不能再被利用,还会越用越少,所以要节约能源,故D错误。
故选C。
实践任务 四、制作节能环保小屋
【核心概念】
1. 核心技术与材料:
技术类型
核心目标
技术原理
材料选择
保温隔热
保持室内温度稳定
控制热传递三种方式
泡沫板、棉花、硬纸板、透明塑料膜
新能源转化
提供照明能源
太阳能→电能→LED 灯
5V 小型太阳能板、LED 灯、导线、电池盒
采光与节水
增强自然采光、节约水资源
光的反射与折射;雨水收集利用
铝箔反光板、透明塑料膜、塑料瓶、导管、小水盆
2.制作步骤:
保温隔热结构:制作双层墙体(外层硬纸板 + 内层泡沫板,接缝密封);安装透明塑料膜窗户并密封边缘。
新能源装置安装:连接电路(太阳能板与 LED 灯正负极对应连接);太阳能板固定在屋顶,倾斜 30°-45° 面向光源;调试装置观察 LED 灯是否亮起。
采光与节水装置:侧面安装透明窗户,外侧下方安装 45° 倾斜铝箔反光板;屋顶边缘固定塑料瓶集雨槽,用导管连接至水盆。
实践活动:小组合作完成模型制作,记录制作过程中遇到的问题及解决方法。
实践任务 五、成果展示与评价
【核心概念】
1.展示内容:介绍设计思路、讲解核心技术与物理原理、演示模型功能(如 LED 照明、雨水收集)、分享创新点与改进方向。
2.评价标准:科学性(原理正确、技术合理)、创新性(设计新颖、材料巧用)、可行性(制作规范、功能实现)、表达清晰(条理分明、语言简洁)。
【精讲点拨】
重难点突破
1.能源分类辨析:关键抓住 “是否直接从自然界获取” 区分一次 / 二次能源,“是否可短期再生” 区分可再生 / 不可再生能源。例:太阳能是一次可再生能源,电能是二次能源。
2.节能技术原理:保温隔热的核心是阻断热传递,太阳能利用的核心是能量转化(太阳能→电能 / 内能),采光技术的核心是光的反射与折射。
3.设计平衡原则:不能只追求节能而忽视居住舒适性,需兼顾采光、通风、空间布局等基本需求。
易混点辨析
1.一次能源与二次能源:直接从自然界获取的是一次能源(如风能、煤炭),经加工转化得到的是二次能源(如电能、酒精),电能一定是二次能源。
2.能量转化方向:太阳能电池板是太阳能转化为电能,蓄电池充电是电能转化为化学能,放电是化学能转化为电能,LED 灯是电能转化为光能。
3.新能源的优缺点:太阳能、风能清洁环保但受自然条件限制,核能、氢能效率高但存在安全风险或成本问题,需根据场景合理选择。
解题技巧
1.能源分类题:先判断是否直接来自自然界,再判断是否可短期再生,排除干扰项(如 “电能是一次能源” 为错误表述)。
2.节能技术应用题:紧扣 “热传递控制”“能量转化” 核心,分析选项中技术的原理是否符合节能需求(如 “手机充完电不拔充电器” 不符合节能要求)。
3.实验探究题:明确控制变量法的应用,如探究光电板吸收太阳能与面积的关系时,需保持光照时间、颜色等变量不变。
【课堂总结】
第四节 跨学科实践:探寻现代通信技术的变迁
【课堂练习】
1.如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,下列说法正确的是( )
A.光电池板是将太阳能转化为化学能
B.照明灯工作时,LED灯是将内能转化为电能
C.利用风力发电时,机械能转化为电能
D.蓄电池放电时,蓄电池将化学能转化为光能
【答案】C
【详解】A.光电池板的作用是将太阳能转化为电能,而不是化学能,故A错误;
B.照明灯工作时,LED灯是将电能转化为光能,同时可能有少量内能,但主要是电能转化为光能,不是将内能转化为电能,故B错误;
C.利用风力发电时,“小风扇”转动,将机械能转化为电能,故C正确;
D.蓄电池放电时,是将化学能转化为电能,而不是直接转化为光能,电能再通过照明灯转化为光能,故D错误。
故选C。
2.太阳能电池帆板(简称“电池板”)是为各类太空飞行器提供能源的装置,电池板是把太阳能转化成 (填“一次”或“二次”)能源—电能;我国最新建成的“华龙一号”核电站采用的核反应方式与太阳内部的核反应是 (填“相同”或“不相同”)的,该反应用到的核原料属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放,助力实现碳中和目标。
【答案】 一次 不相同 不可再生
【详解】[1]一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源,太阳能属于一次能源。太阳能电池帆板将太阳能直接转化为电能,这里的电能是由一次能源太阳能直接转化而来的,所以也是一次能源。
[2]“华龙一号”核电站采用的是核裂变反应,在反应堆中,原子核裂变并释放出能量。而太阳内部发生的是核聚变反应,是将氢原子融合成氦原子,释放出大量的能量。所以二者核反应方式不相同。
[3]核电站所用的核燃料是矿产资源,如铀等,这些核燃料在地球上的储量是有限的,属于不可再生资源,会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充。
3.据统计,我省光伏发电输出创历史新高,光伏发电的核心部件是光电板。光电板吸收太阳能的多少是技术关键,它与什么因素有关?小明猜想光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积、光照时间、光电板的颜色有关。根据以上猜想,小明设计实验方案,进行了实验探究,实验数据记录如表所示:
序号
光电板的面积(m2)
光照时间(min)
光电板表面所涂颜色
LED灯发光时间(min)
1
0.1
10
黑色
30
2
0.1
20
黑色
60
3
0.3
10
黑色
90
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10
白色
5
(1)该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过 反映。
(2)由表中1、3两组数据,可初步得到的结论是 。由表中数据分析可知,制作太阳能光电板用 色较好。
(3)在安装光伏板时,需综合考虑地理位置、季节及光伏板类型等多重因素。季节变化亦需考虑,夏季可适当增大角度避免过热,冬季则可减小角度以充分吸收阳光。根据以上信息,请你提出一个可探究的科学问题: 。
【答案】(1)LED灯发光时间;(2)光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关;黑;(3)光电板吸收太阳能的多少是否与光电板的角度有关
【详解】(1)通过比较表格中的数据可知,该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯发光时间反映。
(2)[1]由表中1、3两组数据,即它们的面积不同,光照时间和颜色相同,LED灯发光时间不同,可初步得到的结论是光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关。
[2]由表中3、4数据分析可知,制作太阳能光电板用黑色较好。
(3)在安装光伏板时,需综合考虑地理位置、季节及光伏板类型等多重因素。季节变化亦需考虑,夏季可适当增大角度避免过热,冬季则可减小角度以充分吸收阳光。根据以上信息,可提出一个可探究的科学问题:光电板吸收太阳能的多少是否与光电板的角度有关。
【课后反思】
1.你是否能清晰区分一次能源与二次能源、可再生能源与不可再生能源?对哪种能源的转化原理理解不够透彻?
2.你的小屋选址和设计是否充分考虑了能源可及性和气候适应性?是否存在节能与舒适失衡的问题?
3.模型制作过程中,你遇到的最大困难是什么(如电路连接、密封保温)?是如何解决的?还有哪些改进空间?
4.通过本次实践,你对节能环保的重要性有了哪些新认识?生活中能践行哪些节能措施?
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