22.3 太陽能（分層作業(yè)）-九年級物理全一冊同步備課系列（人教版）【原卷版】

22.3太陽能一、太陽——巨大的“核能火爐”1.我們生活在能量的世界中，日常生產(chǎn)離不開能源。太陽能是萬物生長的主要能量來源，它屬于______次能源。太陽能實際上是利用太陽內(nèi)部發(fā)生________（選填“核裂變”或“核聚變”）釋放的核能。2.2019年4月10日，人類發(fā)布了首張黑洞照片，為解開星系演化之謎提供了寶貴資枓。質(zhì)量巨大的天體，像太陽一樣，其內(nèi)部一直發(fā)生著核（選填“聚變”或“裂變”反應，并（選填“吸收”或“釋放”）大量的能量，當天體的能量即將耗盡時，在自身（選填“重力”或“慣性”）的作用下發(fā)生塌縮，就形成了黑洞。二、太陽是人類能源的寶庫3.太陽是人類能源的寶庫，下述關于太陽能的說法中錯誤的是（）A．太陽能是核反應產(chǎn)生的 B．光合作用是太陽能轉(zhuǎn)換為化學能C．煤、石油、天然氣都是太陽能的產(chǎn)物 D．自然界的風能、水能、潮汐能也都來自太陽能4.太陽能的實質(zhì)：太陽能實質(zhì)上是太陽釋放的能和能的總和。太陽能是地球能源的寶庫，地球上主要的一次能源，如煤、、天然氣等化石能源以及能（僅舉一例）都是來源于太陽能．三、太陽能的利用5．長潭高速全程安裝了如圖所示的“風光互補”路燈，該路燈內(nèi)的蓄電池分別將風力發(fā)電機和太陽能電池板獲得的電能儲存起來，供夜間照明使用，下列說法正確的是（）A．風力發(fā)電機主要將機械能轉(zhuǎn)化為電能B．風力發(fā)電機主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能C．太陽能電池板主要將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．太陽能電池板主要將電能轉(zhuǎn)化為風扇的機械能

6.人類利用太陽能的實質(zhì)是將太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，下面是太陽能的來源及轉(zhuǎn)化框圖。請對應填出圖中序號處的物理術語：①②③④。7.“神箭”已至，叩問寰宇；尋夢天宮，載人航天再創(chuàng)輝煌。神舟十六號載人飛船于2023年5月30日9點31分10秒點火發(fā)射，億萬觀眾在家觀看現(xiàn)場直播，電視信號是通過（選填“電磁波”或“超聲波”）傳遞的。飛船進入太空后順利打開太陽能帆板，神舟十六號載人飛船發(fā)射取得圓滿成功。巨大的太陽能帆板接受太陽輻射的能量，為飛船提供充足的能，滿足飛船在太空運行的能量需求。

8.如圖所示為試驗中的太陽能汽車，太陽能來自太陽內(nèi)部的氫原子核發(fā)生（選填“裂變”或“聚變”）而釋放的核能；汽車頂部的太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能是（選填“一次”或“二次”）能源。9.卡塔爾世界杯上呈現(xiàn)許多中國元素，其中的哈爾薩光伏電站就是中國電力建設集團承建，為世界杯所有場館提供綠電，這些電能全部來自多哈以西約80公里荒漠中的200萬塊太陽能電池板。據(jù)查：1m2的晶硅太陽能板的電功率為120瓦，每天發(fā)電時間8小時。太陽能電池板給蓄電池充電時，能轉(zhuǎn)化能；如果100m2的太陽能板發(fā)電一天的能量用燃燒天然氣來提供，需要m3天然氣。（天然氣的熱值q＝3.6×107J/m3）

10.為牢固樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，美麗鄉(xiāng)村建設中大量使用了直接利用太陽能的熱水器、太陽能路燈等節(jié)能環(huán)保設備．根據(jù)你所學知識完成下列問題．（1）太陽能是在太陽內(nèi)部氫原子核發(fā)生(選填“聚變”或“裂變”）時釋放的能量；太陽能屬于能源（選填“可再生”、“不可再生”）。（2）某團隊現(xiàn)在正在設想研發(fā)內(nèi)置太陽能電池板的新型屋頂瓦片，實現(xiàn)更好的節(jié)能．這種瓦片是通過（選填“光電轉(zhuǎn)化”、“光熱轉(zhuǎn)化”、“光化轉(zhuǎn)化”）方式直接利用太陽能的．

（3）太陽能熱水器利用真空熱水管給水加熱，如圖某太陽能熱水器接收太陽能的面積為3m2，每平方米面積上1h得到太陽輻射的能量平均為2.5×106J，該熱水器僅能把接受太陽能的42%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，若光照6h可以使熱水器內(nèi)初溫為15℃，質(zhì)量為100kg的水溫度升高到多少℃？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]11．目前，科學家正在研究太空電站，即地球同步軌道上的太陽能電站，其示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．太陽能來自太陽內(nèi)部的核裂變B．太陽能收集板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能C．利用微波實現(xiàn)“無纜傳輸”，微波是一種電磁波D．太陽能是一種清潔，無污染的可再生能源12.小陽學習太陽能和核能后，建立了利用核能的知識結(jié)構圖，請你幫他補全空格處的內(nèi)容。、、13.2022年6月5日10時44分，我國長征2F運載火箭搭載神舟十四號載人飛船點火升空，飛控中心不斷傳出播報：“遙測信號正?！?、“雷達跟蹤信號正常”……地面雷達站密切跟蹤，一段時間后，飛船準確進入預定軌道。飛船入軌后，順利完成入軌狀態(tài)設置。在17時42分，飛船與天宮空間站成功對接如圖。隨后，三名航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲進入天和核心艙，開啟為期6個月的在軌留駐，開展物資轉(zhuǎn)移、空間站建設等工作。神舟十四號載人飛船的成功發(fā)射，為我國空間站全面建成奠定了基礎。請回答下列問題：（1）這里的“遙測信號”、“雷達跟蹤信號”是通過什么傳遞信息？（2）飛船與天宮空間站對接，需知道天宮空間站運動的速度。若天宮空間站在1min內(nèi)運行的路程是420km，則它的平均速度是多少m/s？（3）航天員在天宮空間站轉(zhuǎn)移實驗設備，若某設備在地面的質(zhì)量是60kg，它在天宮空間站中受到的重力是多少？（天宮空間站所在位置g取8.7N/kg）（4）太陽能電池板能為天宮空間站提供電能。若太陽能電池板的電功率為P，將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η，接收太陽光的面積為S。由此推測在時間t內(nèi)，太陽能電池板每平方米面積上接收的太陽能E為多少？（P、η、S、t均為已知量）14．閱讀短文，回答問題：光伏發(fā)電近年來全球氣溫逐漸上升，在“雙碳”目標的背景之下，山西大同的“大熊貓”光伏發(fā)電站再一次走進人們的視野。光伏發(fā)電的原理是什么呢？光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要部件是太陽能電池板（組件）、蓄電池組、充放電控制器等。太陽能電池利用半導體的光電效應原理發(fā)電，光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內(nèi)部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子，產(chǎn)生電能。蓄電池組是貯存太陽能電池方陣接受光照所產(chǎn)生的電能，并可隨時向負載供電的設備?？刂破魇悄茏詣臃乐剐铍姵剡^充電和過放電的設備。光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點是可靠性高，使用壽命長，不污染環(huán)境，能有效減少碳排放緩解溫室效應。（1）傳統(tǒng)發(fā)電機的工作原理是，太陽能電池利用原理發(fā)電。（2）蓄電池充電時將電能轉(zhuǎn)化為能儲存起來，以便隨時供電。光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點是（寫出一條即可）。15．閱讀短文，回答問題。科學研究的“太空實驗室”中國空間站縮寫CSS，又稱天宮空間站，是中華人民共和國建造的國家級太空實驗室。1992年9月21日，中國載人航天工程正式立項實施；2022年12月31日，國家主席習近平在新年賀詞中鄭重宣布，“中國空間站全面建成”。經(jīng)過遴選，空間站上搭載安裝有包括生物學、材料科學、基礎物理、流體等類別相關的科學研究實驗設施?？臻g站需要大規(guī)模的供電能力，需安裝幾對數(shù)十米長的太陽帆板，來維持長期運行。在空間站任務中，航天員必須完成大量的空間科學實驗、技術試驗等工作。在中國空間站歷次“天宮課堂”中，航天員在微重力環(huán)境下，曾做了浮力消失的實驗、水球光學實驗、太空拋物實驗、液橋演示實驗等許多項目。

請回答下列問題：（1）如圖所示，在太空授課中航天員用小棒將乒乓球緩慢推入水中，撤回小棒后，由于球處于環(huán)境中，所受浮力“消失”，觀察到球相對于水的運動狀態(tài)是的；（2）王亞平老師在天宮實驗室里，用兩片塑科板讓水建成了“液橋”，如圖所示。水能成橋是因為；A．分子引力

B．分子斥力

C．磁場力

D．浮力（3）中國空間站使用的電能，主要來自于；（4）如果在未來，允許中學生去天宮做物理實驗。小強采用電熱絲加熱質(zhì)量相等、初溫相同的煤油，驗證影響電功大小的因素，用溫度計測量煤油的溫度，可通過煤油來比較電流做功的大小。實驗中采用了控制變量法和（選填“理想實驗法”“轉(zhuǎn)換法”或“類比法”）。16．（2023·湖北武漢·統(tǒng)考中考真題）太陽是人類能源的寶庫。下列說法正確的是（）A．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性、不可逆的B．太陽能是太陽內(nèi)部氫原子核發(fā)生裂變釋放的能量C．太陽能是未來的理想能源之一，是不可再生能源D．中國空間站上用到的太陽能電池板是將太陽能直接轉(zhuǎn)化為化學能17．（2023·河北·統(tǒng)考中考真題）秉承可持續(xù)發(fā)展的思想，開發(fā)新能源、更好地利用已知能源是全球范圍內(nèi)的重要課題，開發(fā)和利用核能就是一個有效途徑。核能是質(zhì)量較大的原子核發(fā)生或質(zhì)量較小的原子核發(fā)生聚變時釋放的能量，通過可控聚變來利用核能，有望解決人類能源問題。1g核燃料聚變時釋放的能量約為1×105kW·h，假設把1×105kW·h的能量完全轉(zhuǎn)化為電能，可供年用電量為1000kW·h的家庭使用年。太陽也是一個巨大的“核能火爐”，它向外輻射的能量是我們的能源寶庫。人類利用太陽能的實質(zhì)是將太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，請你寫出一種轉(zhuǎn)化方式或一個相關的實例：。18．（2023·湖南益陽·統(tǒng)考中考真題）太陽能是人類能源的寶庫，下列有關太陽能的說法錯誤的是（）A．太陽能是氫聚變釋放的核能B．我們今天開采的化石能源來自于上億年前地球接收的太陽能C．目前太陽能電池轉(zhuǎn)化太陽能的效率非常高D．太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能19.（2022·湖南株洲·統(tǒng)考中考真題）如圖是根據(jù)初中物理能源的有關內(nèi)容繪制的知識結(jié)構圖，線條表示知識間的邏輯聯(lián)系，據(jù)此完成以下小題。（1）化石能源和太陽能中屬于可再生能源的是；（2）目前核電站發(fā)電，釋放核能的方式是；（3）圖中①為連接化石能源與太陽能之間的線條，②為連接核聚變與太陽能之間的線條，請任意選擇其中一根線條說明它所表示的物理意義。20．（2023·寧夏·統(tǒng)考中考真題）在敦煌戈壁難上，有一座熔巖塔式光熱電站如圖所示，電站內(nèi)有12萬面可隨太陽轉(zhuǎn)動，略有弧度的定日鏡能將太陽光反射到吸熱塔的頂部，加熱其中的熔盤。熔盤的比熱容是1.53×10

（1）