2023学年九年级物理全册第二十二章能源与可持续发展22.3太阳能精讲精练含解析新版（人教版）.doc

专题22.3 太阳能 课前预习 1．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生热核反应，释放出巨大的核能．大部分太阳能以光和热的形式向四周辐射开去． 2．太阳能的利用：化石能源、水能、风能都来源于太阳能．太阳能是一种清洁又安全的能源，目前人类利用太阳能源的方式有两种：一是采用光热转换，如用集热器加热水，二是光 电转换，如太阳能电池． 知识点解读与例题突破 知识点一：太阳能 1.在太阳的内部，氢原子核在超高温度条件下发生聚变，释放出巨大的核能。 2.大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。 3.绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。 4.我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。 【例题1】（2023年湖南邵阳）太阳能是清洁无污染的理想可再生能源，在太阳内部每时每刻 氢原子核发生　 　（选填“裂变”或“聚变”）释放出巨大的核能。 【答案】聚变。 【解析】太阳能是内部原子核聚变产生出来的能量，是清洁、安全、无污染的能源，能够源源不断的从自然界得到。太阳已稳定燃烧了50亿年，目前，它正处于壮年，要再过50亿年，才能燃尽自己的核燃料。目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能；其二是把太阳能转化为电能。太阳大气的主要成分是氢跟氦，氢核聚变变成氦核；一般是重核发生裂变反应；轻核发生聚变反应。 知识点二：太阳能的利用 ① 利用集热器加热物质（热传递，太阳能转化为内能）； ② 用太阳能电池把太阳能转化为电能（太阳能转化为电能）。 【例题2】（2023年海南）海南有丰富的太阳能资源，太阳能热水器使用广泛。太阳能是_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能热水器在加热水时，把太阳能转化为______。 【答案】可再生 内能 【解析】太阳能具有取之不尽，用之不竭的特点，所以属于可再生能源；太阳能热水器在加热水时，涉及的能量转化是：太阳能转化为内能。 知识点三：太阳能的优缺点 1.优点：清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制，取之不尽、用之不竭，节省地球资源等。 2.缺点：受到天气的限制。 【例题3】（2023年四川南通）十九大报告提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于　 　能源（填“可再生”或“不可再生”）；4G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是靠　 　来传输的，华为5G时代即将来临，将会让人们的生活更加方便快捷。 【答案】可再生；电磁波。 【解析】（1）太阳能可以从自然界中源源不断的得到，属于可再生能源； （2）4G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是由电磁波来传递信息的。 习题精练 一、选择题 1．（2023年河南湘潭）下列有关能源的说法正确的是（　　） A．石油是二次能源 B．煤炭的大量燃烧不会导致温室效应 C．天然气是可再生能源 D．太阳能可转化为电能 【答案】D 【解析】（1）一次能源：直接可以从自然界获取；二次能源：无法从自然界直接获取要消耗一次能源才能得到； （2）导致温室效应的主要是二氧化碳； （3）短期内可以从自然界得到补充的能源是可再生能源； （4）目前利用太阳能主要是把太阳能转化为电能、内能。 A.石油等化石能源可以直接从自然界获取，属于一次能源；故A错误。 B.煤炭大量燃烧主要是排放二氧化碳，它是温室效应的“元凶”；故B错误。 C.天然气属于化石能源、化石能源短时间不能从自然界得到补充，所以天然气不是可再生能源；故C错误。 D.目前利用太阳能主要是把太阳能转化为电能、内能。故D正确。 2．（2023年山东泰安）下列关于太阳能的说法，错误的是（　　） A．太阳能是一次能源 B．太阳能是由核聚变产生的 C．当前我国能源消费以直接利用太阳能为主 D．太阳能是可再生能源 【答案】C 【解析】太阳能是内部原子核聚变产生出来的能量，是清洁、安全、无污染的能源，能够源源不断的从自然界得到。太阳已稳定燃烧了50亿年，目前，它正处于壮年，要再过50亿年，才能燃尽自己的核燃料。目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能；其二是把太阳能转化为电能。我国能源消费以化石能源为主。 3.（经典题）对太阳和地球两个天体，下列说法错误的是 （ ） A.太阳距离地球约1.5亿千米 B.太阳的直径大约是地球的110倍 C.太阳的体积约是地球的130倍 D.太阳的质量约是地球的33万倍 【答案】C 【解析】太阳的体积是地球的130万倍。 4.（2023年沈阳模拟题）人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量。太阳能转化为其他形式能量的方式说法错误的是（ ） A.一是光热转换，例如用太阳能集热器把水加热； B.二是光化转换，把太阳能转化为化学能； C.三是光电转换，把太阳能转化为电能； D.四是光力转换，把太阳能转化为机械能。 【答案】D 【解析】A.一是光热转换，例如用太阳能集热器把水加热；正确。 B.二是光化转换，把太阳能转化为化学能；正确。 C.三是光电转换，把太阳能转化为电能；正确。 D.四是光力转换，把太阳能直接转化为机械能的实例没有，只能通过二次转换才能实现。 二、填空题 5.（2023年四川泸州）泸州新农村建设公共设施安装了大量的太阳能路灯。每当夜幕降临，太阳能路灯同时亮起，这些路灯与控制它的开关之间连接方式是______联的；太阳能是太阳内部______（选填“核聚变”或“核裂变”）反应而来的，它是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】并   核聚变   可再生 【解析】夜晚，太阳能路灯同时亮起，虽然同时亮，但其中一个坏，其它仍亮，因此路灯之间是并联的； 太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能。 太阳能可以长期提供或再生，属于可再生能源. 6．（2023年山东菏泽）在“石油、天然气、煤炭、太阳能、核燃料”中，属于可再生能源的是_________，现在人们建造的核电站，其能量来自原子核_________（选填“裂变”或“聚变”）释放的核能。 【答案】太阳能；裂变。 【解析】可再生能源的特点是可以重复利用，取之不尽用之不竭，例如风能、水能、太阳能等；核电站是通过核裂变来获取能量的。 太阳能是能够源源不断的从自然界得到的能源，是可再生能源；石油、天然气、煤炭和核燃料能是短期内不能从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源； 核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。 7.（2023年山东临沂）2023年年1月3日“嫦娥四号”探测器在月球背面成功降落，右图是“玉兔二号”巡视器与“嫦娥四号”着陆器分离时的照片。“玉兔二号”巡视器的影子是因为光的___形成的；太阳能电池板利用的太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源； 太阳能电池板给充电电池充电时，充电电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）。 【答案】直线传播   可再生   用电器 【解析】（1）“玉兔二号”巡视器的影子是光的直线传播现象，是巡视器挡住太阳光射向 月面形成的； （2）太阳能可以源源不断的从自然界中得到，是可再生能源； （3）太阳能电池板给充电电池充电时，充电电池消耗电能，相当于用电器。 8.（2023年齐齐哈尔模拟题）“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是　　；目前核电站一般利用的是　　（选填“核聚变”或“核裂变”）时产生的能量。 答案：太阳能；核裂变。 解析：太阳能是一种新型的能源，取之不尽用之不竭，且无污染，是较为理想的能源；核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的。 （1）在煤、石油、太阳能这三种能源之中，太阳能因分布广阔、获取方便、清洁不会造成环境污染可能成为未来的理想能源； （2）核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。 9．（2023年河南）太阳能属于 　（选题“一次”或“二次”）能源，利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器加热，如某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收5.2×107J的热量，这相当于完全燃烧 　m3的煤气释放的热量；另一种是用太阳能电池将太阳能转化为　 　．（煤气的热值为4.0×107J/m3） 【答案】一次；1.3；电能． 【解析】（1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源； （2）由题意可知，Q放=Q吸，根据Q放=Vq的变形公式求出需要完全燃烧煤气的体积； （3）太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置． 10.（2023年河北）在国家“光伏扶贫”项目中，小明家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中太阳能转化为　　能；中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，3h可以为电网提供电能　　kW•h。 【答案】电；30。 【解析】太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置；根据W=UIt可求提供的电能。 在国家“光伏扶贫”项目中，小明家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中太阳能转化为电能； 太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，3h可以为电网提供电能： W=UIt=500V×20A×3h=10000W×3h=10kW×3h=30kW•h。 三、计算题 11．（2023年江苏南京模拟题）“共享单车”普及后．王老师由原来开汽车上班改成骑“共享单车”上班，如图所示的“共享单车”，它具有GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置，它的前货仓底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电． （1）太阳能电池板工作时，把光能转化为　 能．GPS工作是靠　 来实现定位的． （2）王老师上班骑车的平均速度为15km/h，骑行时间为20min，比以前开汽车走相同的路上班要减少二氧化碳排放多少千克？（王老师开汽车上班的油耗为10L/100km，燃烧IL汽油要排放二氧化碳2.4kg．） 【答案】（1）电；电磁波；（2）要减少二氧化碳排放1.2千克． 【解析】（1）太阳能电池板能把太阳能转化为电能；GPS工作是靠电磁波来实现定位的； （2）由v=可知王老师通过的距离为：s=vt=15km/h×h=5km； 则通过5km的路程消耗的汽油为：V=5km×=0.5L，燃烧IL汽油要排放二氧化碳2.4kg，则燃烧0.5L汽油要排放二氧化碳1.2kg． 四、综合能力题 12.（2023年日照）在提倡低碳环保的今天，我市有些公路两旁设置了如图所示的太阳能路灯，将白天获得的能量存储在蓄电池中，供晚上LED（发光二极管简称 LED）把电能直接转化为光能．LED发光元件由几个发光二极管并联组成． ① 请你仿照以下例子，另写出整个路灯装置在工作中的两个能量转化． ②使用这个路灯装置的好处．（写出两点） a　 　， b　 　． 【答案】见解析 【解析】①见下表； ②a节省能源；b绿色环保，无污染等（合理即可） 解析：①路灯工作时，太阳能电池板，将光能转化为电能；给蓄电池充电时，电能转化为化学能；②根据这种路灯的特点可知，其主要的优点包括：a节省能源；b绿色环保，无污染等（合理即可）．