第二十二章《能源与可持续发展》第二节《新能源的发展》 讲义 ----2025-2026学年人教版物理九年级

22.2《新能源的发展》

目录

【学习目标】

【思维导图】

【知识梳理】

知识点 1：主流新能源的类型与工作原理

知识点 2：新能源的发展现状与典型应用

知识点 3：新能源发展的优势与挑战

【方法技巧】

方法技巧 1 新能源类型与原理的快速对应技巧

方法技巧 2 新能源应用场景的匹配技巧

【巩固训练】

【学习目标】

分类	具体要求
核心概念	1.掌握太阳能、风能、核能、水能等主流新能源的定义及核心工作原理； 2.了解我国及全球新能源的发展现状，知道典型新能源项目的应用价值； 3.明确新能源相比传统化石能源的优势，认识其发展过程中面临的主要挑战。
能力素养	1.能区分不同新能源的能量转化路径，解释其发电或应用的基本流程； 2.能结合实例分析新能源在环保、可持续性等方面的优势，培养绿色能源意识； 3.能客观看待新能源发展的挑战，提出简单的合理化发展建议，提升科学思维。

【重点难点】

重点：

1.太阳能、风能、核能的工作原理及能量转化过程；

2.新能源的主要优势（清洁、可再生等）及典型应用实例；

3.我国新能源发展的关键成就与代表性项目。

难点：

1.理解核能发电的基本流程（核裂变的能量传递与转化）；

2.区分不同新能源的适用条件与局限，分析其发展挑战；

3.结合能量守恒定律，解释新能源能量转化的完整性。

【思维导图】

【知识梳理】

知识点 1：主流新能源的类型与工作原理

1.太阳能

定义：直接来自太阳的辐射能，是地球上最丰富的可再生能源之一。

核心原理：能量转化分为两种形式，光热转化（太阳能→内能，如太阳能热水器）和光电转化（太阳能→电能，如太阳能电池板）。

能量转化流程：太阳辐射→太阳能集热器 / 光伏板→内能 / 电能→用户使用或电网存储。

2.风能

定义：利用空气流动产生的动能转化而来的能源，属于可再生能源。

核心原理：风力推动风车叶片旋转（风能→机械能），叶片带动发电机运转，将机械能转化为电能。

关键条件：需在风力资源丰富的区域（如沙漠、沿海、高原）布局，风速需达到一定阈值才能稳定发电。3.核能

定义：通过原子核裂变或聚变释放的能量转化而来的能源，目前商业应用以核裂变为主。

核心原理：核燃料（如铀）发生核裂变释放大量热能，加热水产生水蒸气，推动汽轮机旋转，带动发电机发电（核能→内能→机械能→电能）。

关键特点：能量密度极高，不排放二氧化碳等温室气体，属于清洁高效能源。

4.水能

定义：利用水流的动能和势能转化而来的能源，包括常规水电站和抽水蓄能电站。

核心原理：水流从高处落下，势能转化为动能，冲击水轮机旋转，带动发电机将机械能转化为电能。

典型代表：三峡水电站、白鹤滩水电站，兼具发电、防洪、航运等综合效益。

典例 1 太阳能热水器是将太阳能转化为（　　）

A．电能 B．内能 C．机械能 D．化学能

答案：B

详解：太阳能热水器的核心是光热转化，将太阳辐射能直接转化为水的内能，实现加热功能。故选 B。

典例 2 下列关于核能发电的能量转化路径，正确的是（　　）

A．核能→机械能→内能→电能

B．核能→内能→机械能→电能

C．内能→核能→机械能→电能

D．机械能→核能→内能→电能

答案：B

详解：核能发电的核心流程是核裂变释放核能，加热水产生内能（水蒸气），水蒸气推动汽轮机获得机械能，最终带动发电机转化为电能。故选 B。

变式 1 风力发电机的能量转化过程是：→→电能，其工作依赖______资源的分布。

答案：风能；机械能；风力

详解：风力发电机先将风能转化为叶片的机械能，再通过发电机转化为电能，需布局在风力资源丰富的区域。

变式 2 下列新能源中，能量转化过程包含 “机械能→电能” 的是（　　）

A．太阳能光伏发电 B．核能发电 C．水力发电 D．太阳能光热利用

答案：C

详解：A 是太阳能→电能，B 是核能→内能→机械能→电能，C 是水流势能→机械能→电能，D 是太阳能→内能。故选 C。

知识点 2：新能源的发展现状与典型应用

1.全球发展趋势

整体格局：新能源占全球能源消费的比重持续提升，逐步替代化石能源，成为应对气候变化的核心手段。

核心目标：多数国家明确 “碳中和” 时间表，我国力争 2030 年前碳达峰、2060 年前实现碳中和，新能源是关键支撑。

2.我国发展成就

装机规模：光伏、风电装机容量均居世界第一，形成全球最完整的新能源产业链。

技术突破：在光伏电池转换效率、大型风电机组制造等领域达到国际领先水平。

3.典型应用项目

太阳能项目：迪拜马克图姆太阳能公园（中阿合作，总装机 950 兆瓦，年减碳 160 万吨）、阿布扎比艾尔达芙拉光伏电站（装机 2.1 吉瓦，满足 20 万户家庭用电）。

风能项目：阿联酋风电示范项目（年发电量满足 2.3 万户家庭需求，年减碳 12 万吨）、我国甘肃酒泉千