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第二十二章 能源与可持续发展
第3节 太阳能
人教版 物理 九年级 下册
　　动植物的生长，人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的大火球已经存在了50亿年之久。你是否了解太阳？人类是否能够从距离地球1.5亿千米远的太阳上，获取所需的能源？
1.初步认识太阳的结构；知道太阳能的由来及其特点；知道太阳是人类能源的宝库。
2.了解利用太阳能的方式及其进展。
在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。
太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心温度高达1 500万摄氏度。
太阳表面温度约6 000 ℃，太阳至今已经稳定地“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。
知识点 1
太阳——巨大的“核能火炉”
太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。
太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活，也无法离开阳光。
太阳能是地球上最基本的能源。
无论是生物质能、风能，还是水力、温差和潮汐能，归根结底都是太阳能的转化形式。矿物燃料蕴藏的能量，也是来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能。
知识点 2
太阳是人类能源的宝库
今天我们开采化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。
远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。
经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。
化石能源的形成
用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质，把太阳能转化为内能。
知识点 3
太阳能的利用
光热转化
太阳能电池可以将太阳能转变为电能；在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。
光电转化
热水
冷水
水箱
集热器
太阳光
集热器的原理
集热塔加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电。
太阳能热发电站
定日镜追着太阳转，反射阳光。
太阳能技术的优缺点
能源易获取
不排放CO2
能源量大
可持续性强
能源分散
受自然条件限制
转化效率低
成本较高
太阳能技术的优点
太阳能技术的缺点
1.（2019 威海）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．太阳能清洁，无污染
C
连接中考
连接中考
2.（2019 云南）2019年4月30日，云南省政府新闻办发布消息，我省33个贫困县（市、区）达到脱贫标准，退出了贫困序列。脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板，头顶小风扇”的新能源路灯。下列说法正确的是（　　）
A．小风扇的作用是为太阳能电池板散热
B．太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能
C．这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电
为一体的发电用电设备
D．太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转
化为电能
小风扇的本质是风力发电机
将太阳能直接转化为电能
C
3.（2018 本溪）习近平总书记提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境。下图是一款太阳能电动车。其中的硅光电池板主要是利用_________（填“半导体”或“超导”）材料制成,光伏发电是将_________转化为电能；电动车运动过程中，太阳能主要
转化为车的______能。
半导体
机械
连接中考
太阳能
1.十九大报告中提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电站实现了将_________转化为电能，这种绿色能源具有____________________的优点。
太阳能
清洁无污染
2.太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________（选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的核能。
聚变
基础巩固题
3. 科学家设想利用道路来收集太阳能进行发电，供电动汽车和路灯使用。方法是在路基上先铺设覆盖有太阳能电池的水泥板，再在太阳能电池上覆盖透明的玻璃作为路面，这个设想要能实际使用，对玻璃的选择，下列哪一项不是主要需考虑的（　　）
A．玻璃颜色 B．玻璃强度
C．玻璃的隔音效果 D．玻璃表面粗糙程度
C
基础巩固题
基础巩固题
近年来，宜昌市着力打造生态能源示范村，新增
太阳能热水器4 000多台。某太阳能热水器接收太阳能
的有效面积为3m2，假设某天有效光照时间为6h，每平方米太阳的平均辐射功率为2.4×106J/h，将热水器内初温为15℃的水温度升高到70℃。（太阳能热水器的工作效率为50%）
（1）人们利用太阳能，除了转化为内能之外，还有“光电转换”，即利用_______________________将太阳能转化为电能；还有“光化转换”，即通过_________________将太阳能转化为化学能。
（2）家用燃气热水器的工作效率为60%，把相同质量的水从15℃加热到70℃， 使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气？（液化石油气的热值为4×107J/kg）
太阳能电池（光伏电池）
光合作用（植物）
能力提升题
解：（2）太阳能热水器接收太阳能：
W太=2.4×106J/（h·m2）×6h×3m2=4.32×107J
太阳能热水器的工作效率为50%，水吸收的热量：
Q吸=η1W太=50%×4.32×107J=2.16×107J
这些热量由液化石油气完全燃烧获得，则石油气燃烧放出的热量：
需要燃烧液化石油气的质量：
所以，使用太阳能热水器可节约0.9kg液化石油气。
太阳能
来 源
人类能源的宝库
利 用
氢原子核的聚变
化石能源、风能、水能等来源于太阳能
光热转化
光电转化
作业
内容
教材作业
完成课后“动手动脑学物理”练习
自主安排
配套练习册练习

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