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第二十二章 能源与可持续发展
第3节
太阳能
1.想想如果没有太阳,我们的世界会变成什么样子?
答案 小学课文《太阳》摘录:“如果没有太阳,地球上将到处是黑暗,到处是寒冷,没有风、雪、雨露,没有草、木、鸟、兽,自然也没有人。一句话,没有太阳,就没有我们这个美丽可爱的世界。”
2.平时生活中你见到哪些利用太阳能的例子?
答案 太阳能热水器、太阳能路灯、太阳能发电等。
一、太阳——巨大的“核能火炉”
阅读教材第174页,完成以下内容。
1.地球距离太阳有多远?
提示 太阳距地球约1.5×108 km。
2.太阳比地球大多少?
提示 太阳的直径约是地球的110倍,它的质量约是地球的33万倍。
3.太阳有多热?
提示 太阳表面的温度约6 000 ℃,内核的温度高达1.5×107 ℃。
4.太阳像一个巨大的“核能火炉”,太阳“燃烧”了多久,还能“燃烧”多久?
提示 它已经燃烧了近50亿年,它还能再燃烧约50亿年。
5.太阳的能量来源是什么?
提示 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。
二、太阳能是人类能源的宝库
请同学们结合教材,完成以下内容。
1.化石能源的形成
远古时期的植物通过光合作用将 转化为生物体的 。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 。在石油的形成过程中还放出 。
2.风能、生物质能的形成
风能是由于太阳照射空气,使空气冷热不同,形成对流而成风;生物质能是由植物的光合作用积聚而成的,来自于太阳。
太阳能
化学能
煤、石油
天然气
3.不是来自于太阳的能源
人类使用的能源中 、 、核能不是来自于太阳。
地热能
潮汐能
三、太阳能的利用
1.太阳能是一种清洁、无污染能源,它取之不尽、用之不竭,是一种新型的能源。
2.太阳能转化为其他形式能量的三种方式
3.思考讨论:太阳能有哪些优点和缺点?
提示 优点:十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、清洁、不污染环境等。
缺点:分散性广、可转化率低等。
三、太阳能的利用
例1 (2023·益阳)太阳能是人类能源的宝库,下列有关太阳能的说法错误的是( )
A.太阳能是氢聚变释放的核能
B.我们今天开采的化石能源来自于上亿年前地球接收的太阳能
C.目前太阳能电池转化太阳能的效率非常高
D.太阳能电池是将太阳能转化为电能
C
解析 太阳能是氢聚变释放的核能,故A正确;
我们今天开采的化石能源来自于上亿年前地球接收的太阳能,故B正确;
目前太阳能电池转化太阳能的效率较低,故C错误;
太阳能电池是将太阳能转化为电能,故D正确。
例2 (2023·大冶市月考)太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法中正确的是( )
A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能
B.图乙中,街道上的太阳能路灯将太阳能直接转化为路灯的光能
C.图丙中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机上电池
的化学能
D.图丁中,太阳能热水器通过做功将太阳能转化为水的内能
A
解析 图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,故A正确;
图乙中,太阳能路灯先将太阳能先转化为电能,再转化为光能,故B错误;
图丙中,太阳能飞机是先将太阳能转化为电能,再转化为化学能,故C错误;
图丁中,太阳能热水器通过热传递将太阳能转化为水的内能,故D错误。
1.我们都知道地球上几乎所有能源都来自太阳,下列哪组能源是来自太阳的( )
A.核能 风能 B.地热能 潮汐能
C.水能 地热能 D.风能 生物质能
D
解析 除核能、地热能和潮汐能外,地球上几乎所有的能源都来自太阳。故选D。
2.市场上有一种装有太阳能电扇的帽子,如图所示,它在阳光的照射下,电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是( )
A.太阳能→机械能→电能
B.太阳能→电能→机械能
C.机械能→太阳能→电能
D.电能→太阳能→机械能
B
解析 太阳能电风扇帽子在阳光照射下的能量转化是,电池板将太阳能转化为电能,电动机将电能转化为机械能,使扇叶快速转动,故A、C、D不符合题意,B符合题意。
3.下列关于太阳能的说法中错误的是( )
A.太阳能是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
B.太阳炉能把太阳能转化为内能以供应用
C.硅片电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能
D.太阳能较集中,能量转换效率较高
D
解析 太阳能是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源。但太阳能较分散,必须设置庞大的装置才能进行能量转换,利用率较低,目前人类直接利用太阳能普遍是将太阳能转化为内能,如太阳能热水器、太阳炉。硅光电池可以将太阳能直接转化为电能,但转化效率较低。根据以上分析可知,选项D的说法错误,故选D。
4.(2023·孝感二模)如图,太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能,储存在车上的蓄电池内,为汽车提供动力。下列说法正确的是( )
A.太阳能汽车在行驶过程中不需要克服阻力做功
B.蓄电池为汽车提供动力时,将电能转化为化学能
C.太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能
D.太阳能汽车将太阳能转化为内能,再将内能转化为机械能
C
解析 太阳能电汽车在行驶过程需要克服空气阻力
以及其他阻力,故A错误;
蓄电池为汽车提供动力时,将化学能转化为电能,
故B错误;
由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失,所以太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能,故C正确;
太阳能汽车将太阳能转化为电能,再将电能转化为其他形式的能,故D错误。
5.如图所示,为绕月运行的“嫦娥四号”探月卫星,其两侧伸展的太阳能电池板的作用是( )
A.增大体积 B.分解白光
C.传递信息 D.利用光能
D
解析 绕月运行的“嫦娥四号”探月卫星,两侧伸展的太阳能电池板是将太阳能转化为电能,供卫星使用,是利用光能。故选D。