第二十二章能源与可持续发展3节太阳能

第3节太阳能典型例题精析

例1太阳能是在太阳内部，氢原子核发生__________ (选填“裂变”或“聚变”)释放出的核能。太阳能电池是把太阳能转化为__________能的装置。聚变电1．下面所说的哪个不是太阳能的优点() A.清洁

B.对环境不造成污染

C.分布广阔，获取方便

D.受天气影响大变式练习D2．人们利用太阳能共有四种渠道，其中被直接利用的有：太阳能转化为_________，如太阳能热水器；太阳能转化为电能，如_____________；太阳能转化为_________，如植物进行光合作用。太阳能电池内能化学能例2杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用65℃的热水100kg)，参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器。这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃。典型例题精析

(1)若液化石油气的热值为8.0×107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多 少千克？[液化石油气燃烧放热的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，据Q吸=ηQ放=ηqm气，m气==0.375kg； (2)使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？(至少写出两点)解：优点有：①无污染;②安全;③太阳能取之不尽。说明：此问答案多种，只要回答合理均正确。3．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活中。现有一种太阳能、电能两用热水器，晴天时，它用太阳能加热，能将接收的部分太阳能转化为水的内能，如果遇到雨天，可以用电加热。

[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]变式练习 (1)当容量为100L的太阳能热水器注满水时，水温从20℃上升到70℃，水吸收的热量是多少？解：水的质量：m=ρV=1000kg/m3×100×10-3m3=100kg,水吸收的热量为：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J； (2)如果这些热量由完全燃烧焦炭放出，需要燃烧多少千克的焦炭？[q焦炭=3.0×107J/kg]解：因为Q=mq，Q吸=Q放，则需要燃烧焦炭的质量为： (3)若在水温从20℃上升到70℃这段时间内，获得的太阳能是5.25×107J，则该热水器太阳能转化的效率是多少？解：太阳能转化的效率为：1．下列应用属于太阳能转化为电能的是() A.太阳能热水器

B.太阳能路灯

C.太阳灶

D.植物的光合作用基础过关精练B2．能源的开发和利用在“两型”社会的建设中起着很重要的作用。下列能源中，在使用时最安全、最清洁的是() A.煤气

B.太阳能

C.电能

D.核能B3．据悉，到2020年我国将建立自己的空间站“天宫一号”。关于空间站所使用的供电装置，你认为最可行的是() A.太阳能电池

B.化学能电池

C.柴油发电机

D.风力发电机A4．太阳能是人类能源的宝库，下列能源中不是来源于太阳能的是() A.地热能

B.风能

C.水能

D.生物质能A5．下列关于太阳能的说法中，不正确的是()A.太阳能分布广阔，获取比较方便

B.太阳能安全、清洁，利用太阳能不会给环境 带来污染

C.太阳能是可供人类利用的一种新能源，但无 法被人直接利用

D.对于人类来说，太阳能几乎是一种取之不尽、 用之不竭的永久性能源C6．如图22-3-1所示，太阳能汽车的表面布满太阳能电池板，该电池板能将太阳能转化为_________能，供电动机转动。电7．太阳是人类能源的宝库，太阳能属于__________ (选填“一次能源”或“二次能源”)。人们直接利用太阳能的方式主要是用____________把水等物质加热、用____________把太阳能转化成电能。一次能源太阳能热水器太阳能电池8．太阳源源不断地将光和热馈赠给地球，因为在太阳内部每时每刻都在发生着____________(选填“化学反应”“重核的裂变”或“轻核的聚变”)。科学家研究表明，被称为“_________能火炉”的太阳，还能为人类无偿照明50亿年。在地球上，人们可以用风力发电，这是利用流动空气的_________能转化为电能，太阳能电池则是利用_________能转化为电能。轻核的聚变核动太阳9．如图22-3-2所示是我省某高校学生设计的一款小夜灯，它的一侧是太阳能电池板，另一侧是高效节能的LED灯。关于小夜灯中所应用的物理知识，下列说法正确的是() A.太阳能电池板主要是靠白天接收阳 光的照射而获得能量

B.太阳能电池板将电能转化为内能

C.LED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的D.LED灯不发光时也有电流通过能力提升演练A10．人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能，如图22-3-3画出了太阳能转化的框图，其中矩形表示太阳能的转化方式、椭圆表示转化的装置或物体，菱形表示由太阳能所转化的另一种形式的能。请在图中的相应处填入正确的术语。11．太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会升高，这是通过________方式改变了水的内能。某太阳能热水器盛有100kg水，若水温由20℃升高到70℃，则水箱里的水吸收了_________J的热量，这些热量相当于完全燃烧_________kg煤放出的热量。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)；q煤=3.0×107J/kg]热传递2.1×1070.712．近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小刚调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因。为此小刚想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性。查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是1.68×107J，煤的热值为3×107J/kg。请你帮助他完成下列计算，为小刚的评估提供依据。拓展探究训练 (1)如果这些能量的90%被水吸收，可使多少千克的水从20