22.3 太陽能 同步練習

第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第3節(jié)太陽能基礎過關一、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。質量巨大的天體，像太陽一樣，其內部一直發(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．太陽能是核反應產生的 B．光合作用是太陽能轉換為化學能C．煤、石油、天然氣都是太陽能的產物 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：太陽能實質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化為電能B．風力發(fā)電機主要將電能轉化為機械能C．太陽能電池板主要將太陽能轉化為內能D．太陽能電池板主要將電能轉化為風扇的機械能6.人類利用太陽能的實質是將太陽能轉化為其他形式的能，下面是太陽能的來源及轉化框圖。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。如圖所示為試驗中的太陽能汽車，太陽能來自太陽內部的氫原子核發(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．根據你所學知識完成下列問題．（1）太陽能是在太陽內部氫原子核發(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）某團隊現在正在設想研發(fā)內置太陽能電池板的新型屋頂瓦片，實現更好的節(jié)能．這種瓦片是通過（選填“光電轉化”、“光熱轉化”、“光化轉化”）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%轉化為水的內能，若光照6h可以使熱水器內初溫為15℃，質量為100kg的水溫度升高到多少℃？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]鞏固提高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．太陽能來自太陽內部的核裂變B．太陽能收集板將太陽能轉化為電能C．利用微波實現“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構圖，請你幫他補全空格處的內容。、、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：“遙測信號正常”、“雷達跟蹤信號正?！薄孛胬走_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移實驗設備，若某設備在地面的質量是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，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，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子，產生電能。蓄電池組是貯存太陽能電池方陣接受光照所產生的電能，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?？茖W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”“轉換法”或“類比法”）。拓展培優(yōu)16．太陽是人類能源的寶庫。下列說法正確的是（）A．能量的轉化和轉移是有方向性、不可逆的B．太陽能是太陽內部氫原子核發(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化為化學能17．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。核能是質量較大的原子核發(fā)生或質量較小的原子核發(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是將太陽能轉化為其他形式的能量，請你寫出一種轉化方式或一個相關的實例：。18．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．目前太陽能電池轉化太陽能的效率非常高D．太陽能電池是將太陽能轉化為電能19.如圖是根據初中物理能源的有關內容繪制的知識結構圖，線條表示知識間的邏輯聯系，據此完成以下小題。（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．在敦煌戈壁難上，有一座熔巖塔式光熱電站如圖所示，電站內有12萬面可隨太陽轉動，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）為提高日定的聚光效果，每面定日鏡應設計成（選填“平面鏡”、“凹面鏡”或“凸面鏡”）。（2）在電廠投產前，需要將固態(tài)的熔鹽熔化后注入低溫儲熱器中，在熔化過程中，熔鹽的溫度為℃。在蒸汽發(fā)生器中水是通過方式增大內能的，熔鹽發(fā)電最終將太陽能轉化為。（3）請計算在蒸汽發(fā)生器中若1kg的高溫熔鹽溫度由560℃降到300℃時放出的熱量是多少？（4）熔鹽塔式光熱電站與火力發(fā)電站相比，有什么優(yōu)點（寫出一條即可）。

第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第3節(jié)太陽能基礎過關一、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部發(fā)生________（選填“核裂變”或“核聚變”）釋放的核能。【答案】一，核聚變。【詳解】可以從自然界直接獲取的能源叫一次能源，太陽能可以從自然界直接獲取，屬于一次能源。由較輕的原子核聚合成較重的原子核時，會釋放出巨大的能量，太陽內部每時每刻都在進行核聚變反應，太陽能實際上是利用太陽內部發(fā)生核聚變釋放的核能。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。質量巨大的天體，像太陽一樣，其內部一直發(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?！敬鸢浮烤圩?，釋放，重力。【詳解】太陽內部不斷發(fā)生著核聚變，巨大的天體，像太陽一樣，所以其內部也不斷發(fā)生著核聚變，發(fā)生核聚變時，兩個輕原子核聚變?yōu)橐粋€重原子核，同時釋放出能量。當天體的能量即將耗盡，由于天體自身重力很大，在自身重力作用下會發(fā)生塌縮。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．太陽能是核反應產生的 B．光合作用是太陽能轉換為化學能C．煤、石油、天然氣都是太陽能的產物 D．自然界的風能、水能、潮汐能也都來自太陽能【答案】D【詳解】太陽能是內部原子核聚變產生出來的能量，故A正確；光合作用是太陽能轉換為化學能，故B正確；地球上很多能源都間接來自太陽能，如現在人類使用的主要能源煤、石油、天然氣等都是由太陽能轉化而來的，故C正確；風能，水能都是因為地球吸收了太陽的能量形成的；潮汐能不是，是由地球和天體運動以及它們之間的相互作用而引起的，故D錯誤，故選D．4.太陽能的實質：太陽能實質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．【答案】熱，光，石油，風?！驹斀狻刻杻炔繒r刻進行著核聚變，并釋放出光和熱，所以我們所說的太陽能實質上是太陽釋放的熱能和光能的總和；太陽是地球的能量來源，地球上的水流能、風能都來源于太陽；地球上的煤炭、石油、天然氣等化石能源也是遠古以來存儲下來的太陽能．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化為電能B．風力發(fā)電機主要將電能轉化為機械能C．太陽能電池板主要將太陽能轉化為內能D．太陽能電池板主要將電能轉化為風扇的機械能【答案】A【詳解】AB．風力發(fā)電機在發(fā)電時，消耗風能，即機械能，產生電能，故是將機械能轉化為電能的過程，故A正確，B錯誤；CD．太陽能電池板是消耗太陽能，產生電能，將太陽能轉化為電能，故CD錯誤。故選A。6.人類利用太陽能的實質是將太陽能轉化為其他形式的能，下面是太陽能的來源及轉化框圖。請對應填出圖中序號處的物理術語：①②③④?！敬鸢浮烤圩?，光熱轉換，太陽能電池，化學能?！驹斀狻竣偬柲軄碜耘c原子核的核聚變。②太陽能熱水器可以通過光熱轉換把太陽能轉化為水的內能。③光電轉換是通過太陽能電池把太陽能轉化為電能。④植物通過光合作用把太陽能轉化為化學能。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?！敬鸢浮侩姶挪?，電。【詳解】電磁波能傳遞信息，可在真空中傳播，億萬觀眾在家觀看現場直播，電視信號是通過電磁波傳遞的。太陽能電池板可以把太陽能直接轉化成電能；巨大的太陽能帆板接受太陽輻射的能量，為飛船提供充足的電能，滿足飛船在太空運行的能量需求。如圖所示為試驗中的太陽能汽車，太陽能來自太陽內部的氫原子核發(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化為電能，電能是（選填“一次”或“二次”）能源?！敬鸢浮烤圩?，二次?！驹斀狻吭谔杻炔?，氫原子核在超高溫作用下發(fā)生聚變，釋放巨大的核能。從自然界直接獲得不需要加工處理的能源是一次能源；不能從自然界直接獲取，必須通過消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源。汽車頂部的太陽能電池將太陽能轉化為電能，電能是二次能源。9.卡塔爾世界杯上呈現許多中國元素，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）【答案】電，化學，9.6?！驹斀狻坷锰柲茈姵匕褰o蓄電池充電時，電池板將太陽能轉化電能，再轉化為化學能，這樣就可以將能量儲存起來供需要時使用。100m2的太陽能板發(fā)電一天的能量Q=W=100×120W×8×3600s=3.456×108J需要天然氣的體積V=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．根據你所學知識完成下列問題．（1）太陽能是在太陽內部氫原子核發(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）某團隊現在正在設想研發(fā)內置太陽能電池板的新型屋頂瓦片，實現更好的節(jié)能．這種瓦片是通過（選填“光電轉化”、“光熱轉化”、“光化轉化”）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%轉化為水的內能，若光照6h可以使熱水器內初溫為15℃，質量為100kg的水溫度升高到多少℃？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】（1）聚變，可再生；（2）光電轉化；（3）60oC.【詳解】（1）在太陽內部，氫原子核在超高溫、高壓作用下發(fā)生聚變，釋放巨大的核能；太陽能取之不盡、用之不竭，是可再生能源；（2）太陽能電池板的新型屋頂瓦片是太陽光的能量直接轉化為電能，即通過光電轉化方式直接利用太陽能的；（3）水吸收的熱量為：Q根據Q=cmΔt可得，水升高的溫度為：Δt=水溫度升高到：t=t鞏固提高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．太陽能來自太陽內部的核裂變B．太陽能收集板將太陽能轉化為電能C．利用微波實現“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【答案】A【詳解】A．太陽能通過太陽內部的氫原子發(fā)生核聚變獲得，故A錯誤，符合題意；B．太陽能收集板就是太陽能電池板，它將太陽能轉化為電能，故B正確，不符合題意；C．通過電磁波來傳輸能量，實現能量的無線傳輸，微波是一種電磁波，故C正確，不符題意；D．太陽能是一種清潔、無污染、可再生能源，太陽內部時刻進行著核聚變，由氫原子核聚變成氦原子核，釋放出核能，故D正確，不符合題意。故選A。12.小陽學習太陽能和核能后，建立了利用核能的知識結構圖，請你幫他補全空格處的內容。、、【答案】電，內，裂?！驹斀狻刻柲茈姵赝ㄟ^光電轉換裝置，將太陽能轉化為電能；太陽能熱水器通過光熱轉換設備，將太陽能轉化為內能；核電站的主要設備是核反應堆，在核反應堆中利用可控的鏈式反應發(fā)生核裂變，人類獲得核能。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?！薄ⅰ袄走_跟蹤信號正?！薄孛胬走_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移實驗設備，若某設備在地面的質量是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，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）【答案】（1）電磁波；（2）7×103m/s；（3）522N；（4）Pt【詳解】（1）電磁波可以在真空中傳播，所以“遙測信號”、“雷達跟蹤信號”是通過電磁波傳遞信息的。（2）根據速度公式得v=所以，天宮空間站的平均速度是7×103m/s。（3）根據G=mg得G=mg則設備在空間站中受到的重力為522N；（4）由題意可得W電=Pt=ηES解得E=PtηS，即太陽能電池板每平方米面積上接收的太陽能為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，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子，產生電能。蓄電池組是貯存太陽能電池方陣接受光照所產生的電能，并可隨時向負載供電的設備。控制器是能自動防止蓄電池過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）?！敬鸢浮浚?）電磁感應，光電效應；（2化學，不污染環(huán)境?！驹斀狻浚?）傳統(tǒng)發(fā)動機工作時將機械能轉化為電能，發(fā)電機是根據電磁感應的原理制成的。由材料可知，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，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子，產生電能。（2）蓄電池充電時，消耗電能，產生化學能，將電能轉化為化學能。由材料可知，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。15．閱讀短文，回答問題?？茖W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。空間站需要大規(guī)模的供電能力，需安裝幾對數十米長的太陽帆板，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”“轉換法”或“類比法”）?！敬鸢浮浚?）失重，靜止；（2）A；（3）太陽能；（4）溫度變化量，轉換法?！驹斀狻浚?）在空間站中物體處于失重狀態(tài)，浸在水中的乒乓球不會受到水的壓強和壓力，所以乒乓球幾乎不會受浮力，撤回小棒后，所受浮力“消失”，球相對于水的位置沒有發(fā)生改變，是靜止的。（2）向外拉動塑科板，水未分離，形成了“液橋”，說明水分子間存在引力。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。（3）空間站需要大規(guī)模的供電能力，需安裝幾對數十米長的太陽帆板，來維持長期運行，空間站使用的電能主要來源于太陽能。（4）實驗中，電流產生的熱量無法直接測量，而是利用煤油溫度變化量來表示，用到轉換法。拓展培優(yōu)16．太陽是人類能源的寶庫。下列說法正確的是（）A．能量的轉化和轉移是有方向性、不可逆的B．太陽能是太陽內部氫原子核發(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化為化學能【答案】A【詳解】A．能量的轉化和轉移使有方向性的，不可逆的，故而要節(jié)約能源。故A正確；B．在太陽內部，氫原子核在超高溫作用下發(fā)生聚變，釋放巨大的核能，故B錯誤；C．太陽能可以長期提供或再生，屬于可再生能源，故C錯誤；D．太陽能電池板工作時，先將光能轉化為電能，然后將電能轉化為化學能儲存在蓄電池中，故D錯誤。故選A。17．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。核能是質量較大的原子核發(fā)生或質量較小的原子核發(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是將太陽能轉化為其他形式的能量，請你寫出一種轉化方式或一個相關的實例：?！敬鸢浮苛炎?，100，太陽能集熱器?！驹斀狻抠|量較大的原子核發(fā)生分裂或者質量較小的原子核相互結合時釋放出的驚人的能量叫做核能，獲得核能的兩種途徑：核裂變和核聚變?？晒┠暧秒娏繛?000kW·h的家庭使用1×1太陽能轉化為其他形式能量的方式：光熱轉換