人教版九年級(jí)全冊(cè)第3節(jié) 太陽能課時(shí)練習(xí)

這是一份人教版九年級(jí)全冊(cè)第3節(jié) 太陽能課時(shí)練習(xí)，共9頁。
1. 知道太陽能的由來和特點(diǎn)。
2. 知道太陽能的利用方式及其新進(jìn)展。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
正確認(rèn)識(shí)太陽能的來源及其巨大的應(yīng)用前景。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
從能量轉(zhuǎn)化角度理解人類間接和直接利用太陽能的發(fā)展過程。
【自主預(yù)習(xí)】
閱讀教材，完成以下問題：
1. 太陽能來自于太陽內(nèi)部，是太陽內(nèi)部氫原子核在超 下發(fā)生 釋放出巨大的核能產(chǎn)生的。大部分太陽能是以熱和光的形式向四周輻射出去。
2. 煤、石油、天然氣等化石燃料是地球給人類提供的最主要的一次能源。今天我們開采化石燃料來獲取能量，實(shí)際上是在開采上億年前地球所接收的 能；因此可以說地球上除 能、潮汐能與地?zé)崮艿饶芤酝獾乃心茉?，都幾乎來自太陽能?br>3. 目前直接利用太陽能的方式有兩種，一種是 轉(zhuǎn)換，是用集熱器把水等物質(zhì)加熱，把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；另一種是 轉(zhuǎn)換，用太陽能電池把太陽能直接轉(zhuǎn)化為 能。
【合作探究】
探究一、太陽——巨大的“核能火爐”
【想一想】太陽的結(jié)構(gòu)是怎樣的？巨大的太陽能是怎么產(chǎn)生的呢？
1. 太陽的結(jié)構(gòu)
如圖所示，從內(nèi)到外依次是太陽核心、 、 、太陽大氣 。
2. 太陽能的來源——?dú)浜司圩?br>在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生 ，釋放出巨大的 能。太陽核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，核心溫度高達(dá)1500萬攝氏度 ，太陽就像一個(gè)巨大的“核能火爐”。太陽至今已經(jīng)穩(wěn)定地“燃燒”了近50億年，而且還能繼續(xù)“燃燒” 億年。
3. 太陽能的傳遞——熱輻射
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(zhì)量是地球的33萬倍 。太陽核心釋放的能量向外擴(kuò)散，可以傳送到太陽表面。太陽表面溫度約 C，就像一個(gè)高溫氣體組成的海洋。大部分太陽能以 和 的形式向四周輻射開去。
【例題1】太陽是離地球最近的一顆恒星，每時(shí)每刻都在向地球輻射光和熱。太陽能來源于太陽內(nèi)部發(fā)生的核_____（選填“裂變”或“聚變”）。太陽能是人類能源的寶庫，太陽能是______能源（選填“一次”或“二次”）。太陽光由各種色光混合而成，其中______ 、綠、藍(lán)是色光的三原色。
探究二、太陽是人類能源的寶庫
【想一想】化石能源是怎樣形成的？地球上的能量是怎樣轉(zhuǎn)化和守恒的？
1. 地球上大多數(shù)能源來自于太陽能
由于化石能源、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等都是來太陽能，所以說太陽是人類能源的寶庫。人類利用這些能量，實(shí)際上都是間接地利用 能。
2. 化石能源的形成
遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物，通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的 能。在它們死后，軀體埋在地下和海底，經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng)，在高壓下漸漸變成了 和 。在石油形成過程中還放出 。
（1）石油、天然氣形成示意圖
（2）煤的形成示意圖
煤是植物遺體經(jīng)過生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用而轉(zhuǎn)變成的沉積有機(jī)礦產(chǎn)，是多種高分子化合物和礦物質(zhì)組成的混合物。

3. 風(fēng)能的形成
由于地球表面各個(gè)部位吸收太陽熱量的不均勻性，空氣的冷暖程度就不一樣，于是，暖空氣膨脹變輕后（密度變?。┥仙?，冷空氣冷卻變重（密度變大）后下降，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生 ，形成了 。
4. 水能的形成
陽光曬暖了地球表面的水，水吸熱蒸發(fā)變?yōu)樗魵馍仙礁呖罩?，水蒸氣液化形成的小水滴或凝華成的小冰晶懸浮在高空中形成云；云中的小水滴或小冰晶相互聚集，最后下降成為 ，雨落到地面，匯入江、河、湖、海中而流動(dòng)，成為具有動(dòng)能的 。
水能的形成 想想議議
5. 想想議議
根據(jù)上圖說明太陽輻射到地球的能量的利用、轉(zhuǎn)化和守恒的情況。
【分析總結(jié)】
（1）風(fēng)能：地球上任何地方都在吸收太陽能，但是由于地面每個(gè)部分受熱的不均勻性，空氣的冷暖程度就不一樣，于是，暖空氣膨脹密度變小上升，冷空氣冷卻密度變大下降，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動(dòng)，形成了風(fēng)。
（2）水能：太陽照射使地面附近的空氣溫度升高，內(nèi)能增加，含有水蒸氣的熱空氣快速上升。在上升中，空氣逐漸冷卻液化成小水滴或凝華為小冰晶，形成了云。在一定條件下，云中小水滴和小冰晶越來越大，就會(huì)下落，小冰晶在下落的過程中就會(huì)熔化，和原來的小水滴一起落到地面形成雨。
（3）能量守恒
植物通過光合作用從太陽獲取能量，以化學(xué)能的形式存儲(chǔ)在植物體內(nèi)，人類和動(dòng)物從植物或其他動(dòng)物獲取生物質(zhì)能以維持生命和人類的各種活動(dòng)。地球上幾乎所有的能源都來自太陽能，太陽能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中總量保持不變。
（4）結(jié)論：地球上的 能、 能、生物質(zhì)能等都來源于太陽。
【例題2】關(guān)于能源，下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）
A．太陽是人類能源的寶庫
B．風(fēng)能、水能是一次能源， 太陽能是二次能源
C．地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都來源于太陽
D．科學(xué)家預(yù)言，通過可控聚變來利用核能，有望徹底解決人類的能源問題
探究三、太陽能的利用
【想一想】直接利用太陽能的方式有哪些？具體是怎樣利用的？
1. 光電轉(zhuǎn)換
指太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。
（1）光電池（太陽能電池）
光電池也叫太陽能電池，是一種在光的照射下產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的半導(dǎo)體元件，直接把太陽光轉(zhuǎn)變成 。光電池的種類很多，常用的有硒光電池、硅光電池和硫化鉈、硫化銀光電池等。
（2）太陽能電池的一些應(yīng)用
太陽能電池在生活、生產(chǎn)、航空航天、交通、通信等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。
（3）光伏發(fā)電
光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，可以將 能直接轉(zhuǎn)變?yōu)? 能。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。
2. 光熱轉(zhuǎn)換
（1）集熱器
集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質(zhì)，把太陽能直接轉(zhuǎn)化為 能。
集熱器 集熱器原理
（2）集熱器的原理
集熱器的箱面是玻璃，內(nèi)部有涂 的吸熱板，可以吸收太陽輻射并轉(zhuǎn)化為 能，從而將集熱器管道內(nèi)的水流加熱。
（3）自制集熱器
①在一個(gè)黑色盤子和一個(gè)白色盤子中分別注入約1 cm深的冷水，用溫度計(jì)測(cè)量初溫。
②將玻璃板蓋在盤子上，然后放在陽光下曬一個(gè)小時(shí)。
③移開蓋板，用溫度計(jì)測(cè)量水溫。哪個(gè)盤中的水溫高？
想一想，為什么要用黑色的盤子？為什么盤子上面要蓋玻璃板？
【分析】根據(jù)題意知道，相同質(zhì)量、相同初溫的水、在相同日照時(shí)間的情況下，由于 物體的吸熱本領(lǐng)比 物體的吸熱本領(lǐng)大，所以，黑色盤子的水溫比白色盤子中的水溫高。盤子上面蓋玻璃板是減少熱量散失，類似做飯時(shí)鍋蓋的作用。
（4）太陽能熱電站
這種發(fā)電站先將太陽能轉(zhuǎn)變成 能，然后再通過機(jī)械能裝置轉(zhuǎn)變成 能。電站中心有一個(gè)集熱塔，塔頂上裝有鍋爐，塔的周圍裝有平面反射鏡（也叫定日鏡），它把陽光反射后集中在鍋爐上，把鍋爐內(nèi)的水加熱成高溫高壓蒸汽，高溫高壓蒸汽通過管道輸送到汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。
3. 光化轉(zhuǎn)換
光化轉(zhuǎn)換是指把太陽能轉(zhuǎn)化為 能，儲(chǔ)存在生物質(zhì)內(nèi)。比如綠色植物的生長(zhǎng)就是靠太陽能轉(zhuǎn)化的化學(xué)能，所以通過光合作用的植物把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
4. 太陽能的優(yōu)缺點(diǎn)
（1）優(yōu)點(diǎn)
①太陽能取之不盡、用之不竭，是人類可以利用的最豐富的永久性能源。
②太陽能分布廣闊，不需要挖掘、開采和運(yùn)輸。
③太陽能是一種清潔能源，使用時(shí) 污染。
（2）缺點(diǎn)
①太陽能到達(dá)地球上非常分散，接收裝置的面積大，造價(jià)高。
②太陽能的利用受氣候、晝夜的影響很大。因此必須有貯存裝置，這不僅增加了技術(shù)上的困難，也使造價(jià)增加。
③太陽能電池的成本高，而且每個(gè)太陽能電池產(chǎn)生的電壓較低。
5. 核能、潮汐能與地?zé)崮懿皇翘柲?br>（1）潮汐能 來源于太陽能。潮汐能是因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象，導(dǎo)致海平面周期性升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量。
（2）地?zé)崮? 來源于太陽能。地?zé)崮軄碓从诘厍蛉廴趲r漿和放射性物質(zhì)衰變，這部分能量通過地殼運(yùn)動(dòng)被推壓到地面，從而被發(fā)現(xiàn)和利用。
（3）核能 來源于太陽能。是來自于原子核內(nèi)部裂變或聚變釋放的能量。（以上均選填“是”或“不是”）
【例題3】太陽能是人類優(yōu)先開發(fā)和利用的新能源之一，關(guān)于太陽能的利用，下列說法中正確的是（ ）
A．圖甲，綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為植物的化學(xué)能
B．圖乙，太陽能路燈將太陽能直接轉(zhuǎn)化為路燈的光能
C．圖丙，首架環(huán)球航行的太陽能飛機(jī)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為飛機(jī)上電池的化學(xué)能
D．圖丁，太陽能熱水器通過做功將太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能
【精講點(diǎn)撥】
1. 在太陽內(nèi)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(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，核心溫度高達(dá)1500萬攝氏度 ，太陽就像一個(gè)巨大的“核能火爐”。太陽至今已經(jīng)穩(wěn)定地“燃燒”了近50億年，而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年。
2. 由于化石能源、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等都是來太陽能，所以說太陽是人類能源的寶庫。人類利用這些能量，實(shí)際上都是間接地利用太陽能。
3. 物體吸收光的能力和物體表面的顏色有關(guān)，顏色越深，吸收光的能力越強(qiáng)。所以深色的物體吸收的太陽能多，太陽能熱水器的集熱管做成黑色的就是這個(gè)道理。
【歸納整理】
第3節(jié) 太陽能
【課堂練習(xí)】
1．關(guān)于太陽能的下列說法中，錯(cuò)誤的是（ ）
A．太陽能十分豐富，供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)久，目前太陽能的轉(zhuǎn)換效率也很高
B．太陽內(nèi)部不斷地進(jìn)行核聚變
C．太陽能分布廣闊，獲取方便，無需開采和運(yùn)輸
D．太陽能安全、清潔，利用太陽能不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染
2．如圖是新型的風(fēng)光互補(bǔ)照明燈，它頭頂小風(fēng)扇，肩扛太陽能電池板，腰胯照明燈，腳踏蓄電池，下列解釋正確的是（ ）
A．照明燈工作時(shí)，LED燈是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能
B．太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
C．利用風(fēng)力發(fā)電將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D．蓄電池夜晚放電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
3．如圖是中國(guó)首座投入使用的塔式光熱發(fā)電站。在空曠的地面建立較高的接收塔，塔的周圍安裝大量可以旋轉(zhuǎn)的平面鏡，將太陽光聚集到塔頂?shù)慕邮掌?，接收器?nèi)的工作系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生高溫蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)工作，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．將太陽光聚集到塔頂是利用了光的反射
B．平面鏡的角度隨著太陽位置的變化而變化
C．塔頂?shù)慕邮掌鲗⑻柲苻D(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)工作是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
4．我們都知道地球上幾乎所有能源都來自太陽，下列哪組能源都不是來自太陽（ ）
A．水能 風(fēng)能 B．地?zé)崮? 潮汐能
C．核能 風(fēng)能 D．潮汐能 生物質(zhì)能
5．“太陽能動(dòng)力汽車”車頂太陽能電池板可以將太陽能轉(zhuǎn)化為______能，這些太陽能來源于太陽內(nèi)部的核_______（選填“聚變”或“裂變”）。為汽車提供動(dòng)力的電能是______（選填“一次”或“二次”）能源。
6. 4月29日11時(shí)23分，我國(guó)空間站“天和核心艙”在海南文昌發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，“天和核心艙”具備交會(huì)對(duì)接、轉(zhuǎn)位與停泊、乘組長(zhǎng)期駐留、航天員出艙、保障空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)等能力。其太陽能電池帆板是直接將太陽能轉(zhuǎn)化為_____能，太陽能來自內(nèi)部的氫原子核發(fā)生_______（選填“裂變”“聚變”）而釋放的能量；航天員將在“天和核心艙”中通過_____（選填“超聲波”、“次聲波”或“電磁波”）將信息傳回地面的。
【課后反思】
本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些問題？