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第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展
第3節(jié) 太陽能
人教版 物理 九年級 下冊
　　動植物的生長，人類的活動都無法離開太陽。這個發(fā)光發(fā)熱的大火球已經存在了50億年之久。你是否了解太陽？人類是否能夠從距離地球1.5億千米遠的太陽上，獲取所需的能源？
1.初步認識太陽的結構；知道太陽能的由來及其特點；知道太陽是人類能源的寶庫。
2.了解利用太陽能的方式及其進展。
在太陽內部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。太陽核心每時每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，太陽就像一個巨大的“核能火爐”。
太陽距地球1.5億千米，直徑大約是地球的110倍，體積是地球的130萬倍，質量是地球的33萬倍，核心溫度高達1 500萬攝氏度。
太陽表面溫度約6 000 ℃，太陽至今已經穩(wěn)定地“燃燒”了近50億年，而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年。
知識點 1
太陽——巨大的“核能火爐”
太陽向外輻射的能量中，只有約二十億分之一傳遞到地球。
太陽光已經照耀我們的地球近50億年，地球在這近50億年中積累的太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉。人類的日常生活，也無法離開陽光。
太陽能是地球上最基本的能源。
無論是生物質能、風能，還是水力、溫差和潮汐能，歸根結底都是太陽能的轉化形式。礦物燃料蘊藏的能量，也是來自遠古時期生物體所吸收利用的太陽能。
知識點 2
太陽是人類能源的寶庫
今天我們開采化石燃料，實際上是在開采上億年前地球接收的太陽能。
遠古時期的植物通過光合作用將太陽能轉化為生物體內的化學能。
經過地殼的不斷運動，死后的動植物軀體埋在地下和海底。經過幾百萬年的復雜變化，變成了煤、石油、天然氣。
化石能源的形成
用集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質，把太陽能轉化為內能。
知識點 3
太陽能的利用
光熱轉化
太陽能電池可以將太陽能轉變?yōu)殡娔埽辉诤娇铡⒑教臁⒔煌ā⑼ㄐ诺阮I域中有較為廣泛的應用。
光電轉化
熱水
冷水
水箱
集熱器
太陽光
集熱器的原理
集熱塔加熱水，通過水蒸氣推動汽輪機發(fā)電。
太陽能熱發(fā)電站
定日鏡追著太陽轉，反射陽光。
太陽能技術的優(yōu)缺點
能源易獲取
不排放CO2
能源量大
可持續(xù)性強
能源分散
受自然條件限制
轉化效率低
成本較高
太陽能技術的優(yōu)點
太陽能技術的缺點
1.（2019 威海）下列關于太陽能的說法，錯誤的是（　　）
A．太陽能是一次能源
B．太陽能是由核聚變產生的
C．當前我國能源消費以直接利用太陽能為主
D．太陽能清潔，無污染
C
連接中考
連接中考
2.（2019 云南）2019年4月30日，云南省政府新聞辦發(fā)布消息，我省33個貧困縣（市、區(qū)）達到脫貧標準，退出了貧困序列。脫貧過程中許多村鎮(zhèn)安裝了“肩扛太陽能電池板，頭頂小風扇”的新能源路燈。下列說法正確的是（　　）
A．小風扇的作用是為太陽能電池板散熱
B．太陽能電池板把太陽能轉化成了小風扇的機械能
C．這種新能源路燈是集太陽能發(fā)電和風力發(fā)電
為一體的發(fā)電用電設備
D．太陽能電池板可以把接收到的太陽能全部轉
化為電能
小風扇的本質是風力發(fā)電機
將太陽能直接轉化為電能
C
3.（2018 本溪）習近平總書記提出：“綠水青山就是金山銀山”，倡導保護環(huán)境。下圖是一款太陽能電動車。其中的硅光電池板主要是利用_________（填“半導體”或“超導”）材料制成,光伏發(fā)電是將_________轉化為電能；電動車運動過程中，太陽能主要
轉化為車的______能。
半導體
機械
連接中考
太陽能
1.十九大報告中提出：“綠水青山就是金山銀山”，倡導保護環(huán)境。光伏發(fā)電站實現(xiàn)了將_________轉化為電能，這種綠色能源具有____________________的優(yōu)點。
太陽能
清潔無污染
2.太陽核心的溫度高達1500萬攝氏度，在太陽內部，氫原子核在超高溫下發(fā)生________（選填“裂變”或“聚變”），釋放出巨大的核能。
聚變
基礎鞏固題
3. 科學家設想利用道路來收集太陽能進行發(fā)電，供電動汽車和路燈使用。方法是在路基上先鋪設覆蓋有太陽能電池的水泥板，再在太陽能電池上覆蓋透明的玻璃作為路面，這個設想要能實際使用，對玻璃的選擇，下列哪一項不是主要需考慮的（　　）
A．玻璃顏色 B．玻璃強度
C．玻璃的隔音效果 D．玻璃表面粗糙程度
C
基礎鞏固題
基礎鞏固題
近年來，宜昌市著力打造生態(tài)能源示范村，新增
太陽能熱水器4 000多臺。某太陽能熱水器接收太陽能
的有效面積為3m2，假設某天有效光照時間為6h，每平方米太陽的平均輻射功率為2.4×106J/h，將熱水器內初溫為15℃的水溫度升高到70℃。（太陽能熱水器的工作效率為50%）
（1）人們利用太陽能，除了轉化為內能之外，還有“光電轉換”，即利用_______________________將太陽能轉化為電能；還有“光化轉換”，即通過_________________將太陽能轉化為化學能。
（2）家用燃氣熱水器的工作效率為60%，把相同質量的水從15℃加熱到70℃， 使用太陽能熱水器可節(jié)約多少千克液化石油氣？（液化石油氣的熱值為4×107J/kg）
太陽能電池（光伏電池）
光合作用（植物）
能力提升題
解：（2）太陽能熱水器接收太陽能：
W太=2.4×106J/（h·m2）×6h×3m2=4.32×107J
太陽能熱水器的工作效率為50%，水吸收的熱量：
Q吸=η1W太=50%×4.32×107J=2.16×107J
這些熱量由液化石油氣完全燃燒獲得，則石油氣燃燒放出的熱量：
需要燃燒液化石油氣的質量：
所以，使用太陽能熱水器可節(jié)約0.9kg液化石油氣。
太陽能
來 源
人類能源的寶庫
利 用
氫原子核的聚變
化石能源、風能、水能等來源于太陽能
光熱轉化
光電轉化
作業(yè)
內容
教材作業(yè)
完成課后“動手動腦學物理”練習
自主安排
配套練習冊練習

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