第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展3節(jié)太陽能

第3節(jié)太陽能典型例題精析

例1太陽能是在太陽內(nèi)部，氫原子核發(fā)生__________ (選填“裂變”或“聚變”)釋放出的核能。太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為__________能的裝置。聚變電1．下面所說的哪個不是太陽能的優(yōu)點() A.清潔

B.對環(huán)境不造成污染

C.分布廣闊，獲取方便

D.受天氣影響大變式練習D2．人們利用太陽能共有四種渠道，其中被直接利用的有：太陽能轉(zhuǎn)化為_________，如太陽能熱水器；太陽能轉(zhuǎn)化為電能，如_____________；太陽能轉(zhuǎn)化為_________，如植物進行光合作用。太陽能電池內(nèi)能化學能例2楊洋同學家原來是用液化石油氣燒水的(每天至少用65℃的熱水100kg)，參加“探究性學習”活動后，在老師的指導和同學們的幫助下，制作了一臺簡易的太陽能熱水器。這臺熱水器6月份平均每天可將100kg水從15℃升高到65℃。典型例題精析

(1)若液化石油氣的熱值為8.0×107J/kg，改用太陽能熱水器后，6月份平均每天可節(jié)約液化石油氣多 少千克？[液化石油氣燃燒放熱的70%被水吸收，

c水=4.2×103J/(kg·℃)]解：(1)Q吸=cm(t-t0) =4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(65℃-15℃)=2.1×107J，據(jù)Q吸=ηQ放=ηqm氣，m氣==0.375kg； (2)使用太陽能熱水器比使用燃料燒水，除了節(jié)約能源外，還有哪些優(yōu)點？(至少寫出兩點)解：優(yōu)點有：①無污染;②安全;③太陽能取之不盡。說明：此問答案多種，只要回答合理均正確。3．為了倡導低碳生活，太陽能熱水器被廣泛應用于現(xiàn)代生活中。現(xiàn)有一種太陽能、電能兩用熱水器，晴天時，它用太陽能加熱，能將接收的部分太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，如果遇到雨天，可以用電加熱。

[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]變式練習 (1)當容量為100L的太陽能熱水器注滿水時，水溫從20℃上升到70℃，水吸收的熱量是多少？解：水的質(zhì)量：m=ρV=1000kg/m3×100×10-3m3=100kg,水吸收的熱量為：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J； (2)如果這些熱量由完全燃燒焦炭放出，需要燃燒多少千克的焦炭？[q焦炭=3.0×107J/kg]解：因為Q=mq，Q吸=Q放，則需要燃燒焦炭的質(zhì)量為： (3)若在水溫從20℃上升到70℃這段時間內(nèi)，獲得的太陽能是5.25×107J，則該熱水器太陽能轉(zhuǎn)化的效率是多少？解：太陽能轉(zhuǎn)化的效率為：1．下列應用屬于太陽能轉(zhuǎn)化為電能的是() A.太陽能熱水器

B.太陽能路燈

C.太陽灶

D.植物的光合作用基礎過關精練B2．能源的開發(fā)和利用在“兩型”社會的建設中起著很重要的作用。下列能源中，在使用時最安全、最清潔的是() A.煤氣

B.太陽能

C.電能

D.核能B3．據(jù)悉，到2020年我國將建立自己的空間站“天宮一號”。關于空間站所使用的供電裝置，你認為最可行的是() A.太陽能電池

B.化學能電池

C.柴油發(fā)電機

D.風力發(fā)電機A4．太陽能是人類能源的寶庫，下列能源中不是來源于太陽能的是() A.地熱能

B.風能

C.水能

D.生物質(zhì)能A5．下列關于太陽能的說法中，不正確的是()A.太陽能分布廣闊，獲取比較方便

B.太陽能安全、清潔，利用太陽能不會給環(huán)境 帶來污染

C.太陽能是可供人類利用的一種新能源，但無 法被人直接利用

D.對于人類來說，太陽能幾乎是一種取之不盡、 用之不竭的永久性能源C6．如圖22-3-1所示，太陽能汽車的表面布滿太陽能電池板，該電池板能將太陽能轉(zhuǎn)化為_________能，供電動機轉(zhuǎn)動。電7．太陽是人類能源的寶庫，太陽能屬于__________ (選填“一次能源”或“二次能源”)。人們直接利用太陽能的方式主要是用____________把水等物質(zhì)加熱、用____________把太陽能轉(zhuǎn)化成電能。一次能源太陽能熱水器太陽能電池8．太陽源源不斷地將光和熱饋贈給地球，因為在太陽內(nèi)部每時每刻都在發(fā)生著____________(選填“化學反應”“重核的裂變”或“輕核的聚變”)?？茖W家研究表明，被稱為“_________能火爐”的太陽，還能為人類無償照明50億年。在地球上，人們可以用風力發(fā)電，這是利用流動空氣的_________能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能電池則是利用_________能轉(zhuǎn)化為電能。輕核的聚變核動太陽9．如圖22-3-2所示是我省某高校學生設計的一款小夜燈，它的一側(cè)是太陽能電池板，另一側(cè)是高效節(jié)能的LED燈。關于小夜燈中所應用的物理知識，下列說法正確的是() A.太陽能電池板主要是靠白天接收陽 光的照射而獲得能量

B.太陽能電池板將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.LED燈的發(fā)光物體是由電阻很小的銅質(zhì)材料制成的D.LED燈不發(fā)光時也有電流通過能力提升演練A10．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，如圖22-3-3畫出了太陽能轉(zhuǎn)化的框圖，其中矩形表示太陽能的轉(zhuǎn)化方式、橢圓表示轉(zhuǎn)化的裝置或物體，菱形表示由太陽能所轉(zhuǎn)化的另一種形式的能。請在圖中的相應處填入正確的術語。11．太陽能熱水器具有安全、節(jié)能、經(jīng)濟和環(huán)保等優(yōu)點，當它吸收太陽能后，水的溫度將會升高，這是通過________方式改變了水的內(nèi)能。某太陽能熱水器盛有100kg水，若水溫由20℃升高到70℃，則水箱里的水吸收了_________J的熱量，這些熱量相當于完全燃燒_________kg煤放出的熱量。[水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)；q煤=3.0×107J/kg]熱傳遞2.1×1070.712．近幾年來我市冬季蔬菜價格逐年攀升，但種植蔬菜的大棚數(shù)量卻逐年減少，小剛調(diào)查發(fā)現(xiàn)，煤炭價格上漲是導致蔬菜成本上升的重要原因。為此小剛想，能否利用所學的知識對大棚進行節(jié)能改造，評估利用太陽能和電能為大棚提供能源的可行性。查詢資料可知，本地區(qū)冬季太陽能集熱管每平方米面積上每天可接收的太陽能是1.68×107J，煤的熱值為3×107J/kg。請你幫助他完成下列計算，為小剛的評估提供依據(jù)。拓展探究訓練 (1)如果這些能量的90%被水吸收，可使多少千克的水從20