資源簡介

3.1 太陽輻射能
一、學習目標
1.知道太陽輻射能的主要形式是光和熱
2.了解射到地球表面的陽光幾乎是平行的
3.了解清潔能源
4.知道不同的顏色的物體吸熱能力不一樣
二、知識點默寫
1、陽光給我們送來了 和 ，陽光是地球上萬物 ，沒有陽光，地球上也就沒有生命。
2、太陽是一顆普通的 星，它是一個不斷進行著 的 體球，太陽不停地向周圍輻射出巨大的能量，太陽輻射能的主要形式有 和 。
3、光源是本身線度很小，或者距離足夠遠，光源就可看成 。離點光源越遠的被照面上看起來越暗的道理是點光源發出的光輻射到達 單位面積上的光輻射量是隨距離 而迅速減少。
4、照射到地球的太陽光幾乎是 的。
5、探究表面顏色不同的物體與吸熱的關系。
在做這個實驗時，應使用 的科學探究方法。要盡可能使其它條件相同（如應使容器的 和 相同，水的 和 相同，接受輻射的能量都相同），而只考慮由于錐形瓶涂黑和不涂黑所引起的升溫差別，從而說明吸收熱輻射多少與物體表面 的關系。
以上的探究活動表明，物體的 本領與物體表面顏色有關，白色物體（淺色） （填易或不易）吸收熱輻射，黑色（深色）物體 （填易或不易）吸收太陽熱輻射。
6、輻射計就是根據 的原理制成的。
7、太陽光線 照射時最強，冬季和夏季的氣溫差別，主要就是由于陽光照射地球表面的 不同所致。
三、例題解析
[例題1]點光源發出的光照到不透明的物體上就會在屏上形成影，關于改變影子大小的下列說法，正確的是(?? )
?增加光源到物體的距離，影變大???????????
?點光源與物體距離不變，增加屏到物體的距離，影變大
C.?增加物體本身的大小，影變小??????????????????
D.?以上說法都不正確
[解析]A.增加光源到物體的距離，那么光線與物體構成的夾角減小，那么影變小；
B.點光源與物體距離不變，增加屏到物體的距離，那么到達屏幕時光線之間的距離增大，因此影子變大；
C.增加物體本身的大小，光線與物體形成的夾角變大，那么影變大；
[答案]B
[例題2]我國科學家在南極考察時，輪船困在南極冰層中，用爆破等方法均告無效，而用黑炭、煤炭鋪在冰面上，才使船安全脫險，其合理解釋是(?? )
A.?黑炭、煤炭燃燒產生熱量，使冰熔化
B.?黑炭、煤炭的顏色是黑色的，吸收太陽輻射能力強，使冰熔化
C.?黑炭、煤炭跟冰反應，使冰熔化
D.?沒有什么科學依據
[解析]我國科學家用黑炭、煤炭鋪在冰面上，黑炭、煤炭的顏色是黑色的，黑色物體吸收所有色光，因此熱量增加，最終導致冰的融化
[答案]B
鞏固練習
1.“千里之行，始于足下”。汽車是一種常用的交通工具，但汽車尾氣會造成空氣污染。下列能源的使用最有利于防止空氣污染的是(?? )
A.?太陽能??????????????B.?天然氣?????????????????C.?汽油????????????????????????D.?柴油
2.如圖所示，把兩只燒瓶的一側都涂成黑色，另一側都涂成白色，瓶口都用單孔橡皮塞連接一段含有有色液柱的玻璃管，兩個裝置氣密性良好。同時將甲涂黑的一側正對太陽，將乙涂白的一側正對太陽。幾分鐘后，記錄有色液柱移動的距離，甲中為L1 ， 乙中為L2。則(?? )
A.?L1>L2??????????????????????B.?L1＝L2????????????????????C.?L13.廣闊無垠的沙漠上有淺色的沙子、黑色的石頭、小片草地和位于草地上的一池湖水，白天在太陽光的照射下，溫度升得最高的是(?? )
A.?小片草地????????B.?黑色的石頭?????C.?淺色的沙子?????????????????D.?一池湖水
4.如圖所示為兩只相同規格顏色分別為黑色和白色的氣球，充入等質量的氦氣后，在陽光下暴曬10min(氣球都沒有爆炸)，則會發現(?? )
?白色的氣球體積較大???????????B.?黑色的氣球體積較大?????????
??C.?它們的體積一樣大???????????D.?無法判斷
5.飛機的表面一般都是銀白色的，這樣做的好處是(?? )
A.?可以多吸收太陽熱輻射，使飛機表面的溫度升得更高
B.?可以少吸收太陽熱輻射，使飛機表面的溫度不會升得太高
C.?可以使人看得更清楚
D.?可以使飛機飛得更快
6.下列敘述中，有的是經過科學證明的事實，有的是各抒己見的觀點，其中屬于觀點正確的是（?? ）
A.?太陽能是潔凈可再生能源
B.?光纖通信是一種利用聲波在光導纖維中傳輸信息的通信方式
C.?化石燃料、水能、地熱能都屬于新能源
D.?信息只能用手機傳播
7.關于能源、信息和材料，下列說法正確的是（?? ）
A.?太陽能是不可再生能源?????????
B.?“北斗導航”是利用超聲波進行定位的
C.?衛星通信是利用微波來傳遞信息的????????????
D.?LED燈的核心元件發光二極管是由超導材料制成的
8.下列設施或過程不屬于利用太陽能的是(??? )
A.?太陽能電池?????????B.?太陽能熱水器??C.?核電站???????????D.?植物的光合作用
9.能源、信息和材料是現代社會發展的三大支柱，下列說法正確的是（）
A.?如果大量使用太陽能，可能使太陽能在短時間內消耗殆盡
B.?液化石油氣（LPG）是一種清潔能源，使用這種燃料的汽車，排出尾氣污染較小
C.?超導材料可應用于電飯鍋和遠距離輸電線
D.?衛星導航在傳遞信息過程中主要依靠超聲波
10.夏日，為了安全起見，運輸油的油罐應涂成 (??? ) ???
A.?紅色??????????????????B.?紫色????????????????????????C.?黑色?????????????????????????????????????D.?白色
11.夏天外出適宜穿著的衣服顏色是（??? ）
A.?色彩鮮艷??????????????????????B.?草綠色??????????????C.?白色?????????????????????????D.?黑色
12.將完全相同的四塊金屬片甲、乙、丙、丁，按如圖所示方式放置，若將甲表面涂成白色，乙、丙、丁表面涂成黑色，則在陽光下暴曬一段時間后，比較它們的溫度。
（1）比較甲、乙，溫度較高的是________，判斷依據是________。
（2）比較乙、丙、丁，溫度最低的是________，判斷依據是________。
（3）比較甲、丁，溫度較高的是________，判斷依據是________。
答案
知識點默寫
光 熱 生長之源
恒 核爆炸 氣 光 熱
點光源 被照面 增大
平行
控制變量法 質量 容積 質量 溫度 顏色 吸熱 不易 易
黑色物體容易吸收太陽熱輻射
垂直 傾斜程度
鞏固練習
1. A 2. A 3. B 4. B 5. B
6. A 7. C 8. C 9. B 10. D
11. C
12. （1）乙；黑色物體容易吸收熱輻射
（2）丙；丙單位面積上受到的輻射量最小
（3）不能確定；實驗條件有兩處不同，所得結果相矛盾，故無法比較
鞏固練習解析
1. A
【解析】天然氣主要成分是甲烷，甲烷燃燒生成的二氧化碳氣體是一種主要的溫室氣體，汽油充分燃燒的產物是二氧化碳和水， 柴油燃燒時往往會產生黑煙，因此這些能源的使用都會對空氣造成污染，太陽能是一種可再生能源。是指太陽的熱輻射能，主要表現就是常說的太陽光線，太陽能不會對空氣造成污染，A符合題意。
2. A
【解析】由于黑色物體吸收所有色光，白色物體反射所有色光，而甲裝置的有色液柱貼近黑色吸收光的一面，乙裝置的有色液柱貼近白色反射光的一面，因此甲裝置的光吸收熱量更多導致瓶子里氣體膨脹，有色液柱移動力度更大，故L1>L2 ， A符合題意。
3. B
【解析】比熱容越大，物體的吸熱或散熱能力越強。草地和湖水中都含有水，水的比熱容大于石頭所以吸收同樣的熱量，草地和湖水的溫度小于石頭和沙子。黑色吸熱是因為黑色吸收了所有可見光譜，它不反射任何可見光譜。黑色的石頭它吸收了所有的光譜，所以它才比淺色的沙子吸收了更多的熱量，黑色的石頭溫度高于淺色的沙子，B符合題意。
4. B
【解析】兩個氣球除了顏色不同，其他條件都相同，由于黑色物體吸收各種顏色的光，白色物體反射各種色光，因此黑色氣球吸收的熱量大于白色氣球，故黑色氣球的體積較大，B符合題意。
5. B
【解析】如果物體是不透明的，黑色的物體會吸收所有色光，白色物體會反射所有色光，其他顏色的物體只反射與它顏色相同的光。如紅光照藍裙子，藍裙子只反射藍光，紅光被吸收，沒有光進入我們的眼睛，感覺它呈黑色，因此飛機的表面一般都是銀白色的，是因為白色物體會反射所有色光，少吸收太陽熱輻射，使飛機表面的溫度不會升得太高，B符合題意。
6. A
【解析】A、太陽能夠一直從太陽上源源不斷的得到，在人類有限的年代中，太陽能是無限的，是可再生能源，故A正確；
B、光纖通信是一種利用激光在光導纖維中傳輸信息的通信方式，故B錯誤；
C、化石燃料、水能是常規能源，地熱能是新能源，故C錯誤；
D、信息可以通過手機、電話、電腦等傳播，故D錯誤．
7. C
【解析】
A、太陽能是可以源源不斷的從自然界得到的能源是可再生能源，故A錯誤；
B、超聲波和次聲波都屬于聲波，不能在真空中傳播；電磁波可以在真空中傳播．故“北斗”導航是利用電磁波進行定位和導航的，故B錯誤；
C、微波是電磁波，電磁波可以在真空中傳播，故衛星通信是利用電磁波來傳遞信息的，故C正確；
D、LED燈的核心元件發光二極管是由半導體材料制成的，故D錯誤．
8. C
【解析】A、太陽能電池是太陽能轉化為電能，不符合題意；
B、太陽能熱水器是太陽能轉化為內能，不符合題意；
C、核電站是利用核能，故C符合題意；
D、植物光合作用是太陽能轉化為化學能，不符合題意。
9. B
【解析】
A、太陽能是一種可再生能源，它取之不盡用之不竭，是一種新型的能源，故A錯誤；
B、液化石油氣相對柴油和汽油而言，是一種清潔燃料，使用這種燃料的汽車，排出的尾氣污染較小，故B正確；
C、超導材料電阻為零，電流流過導體時，導體不發熱，電飯鍋是利用電流的熱效應工作的，超導體不能用來制作電飯鍋的發熱體，故C錯誤；
D、衛星導航在傳遞信息是利用電磁波來工作的，和超聲無關，故D錯誤．
10. D
【解析】油罐需要避免溫度升高引發爆炸造成危險，由于淺色的物體反射光的本領較強，照在淺色油罐上的光，大部分被反射出去，即光攜帶的熱量可以被反射出去，使油罐的溫度不至于太高．黑色吸熱是因為黑色吸收了所有可見光譜，它不反射任何可見光譜，所以它才比較熱。白色反射所有的光譜，所以吸收的熱量少，油罐的溫度低。故選D
11. C
【解析】由于淺色的衣服反射光的本領較強，照在淺色衣服上的光，大部分被反射出去，即光攜帶的可以使人發熱的能量被反射出去，使人覺得涼快．故夏天穿淺顏色的衣服．反之，冬天人們為了取暖要穿深色的衣服；衣服的導熱能力與顏色深淺無關．黑色吸熱是因為黑色吸收了所有可見光譜，它不反射任何可見光譜，所以它才比較熱。白色反射所有的光譜，所以吸收的熱量少。故選C
12. （1）乙；黑色物體容易吸收熱輻射
（2）丙；丙單位面積上受到的輻射量最小
（3）不能確定；實驗條件有兩處不同，所得結果相矛盾，故無法比較
【解析】（1）比較甲、乙，溫度較高的是乙，判斷依據是黑色物體容易吸收熱輻射。
（2）比較乙、丙、丁，溫度最低的是丙，判斷依據是丙單位面積上受到的輻射量最小。
（3）比較甲、丁，溫度較高的是不能確定，判斷依據是實驗條件有兩處不同，所得結果相矛盾，故無法比較。

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