九年级物理下册20.2开发新能源课件新版粤教沪版.ppt

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1、20.2开发新能源体验体验1 1 太阳能的利用太阳能的利用活活动动：将：将质质量、温度都相同的水分量、温度都相同的水分别别倒入两个相同瓶子中倒入两个相同瓶子中,用用白白纸纸和黑和黑纸纸分分别别将两个瓶子包起来将两个瓶子包起来,如如图图所示所示,然后将两个瓶子然后将两个瓶子放在太阳光下放在太阳光下,经过经过5min5min后后,观观察两个瓶子中的温度察两个瓶子中的温度计计示数的示数的变变化。化。(1)(1)两个瓶子中哪个瓶子里的温度两个瓶子中哪个瓶子里的温度计计的示数大的示数大?。(2)(2)由温度由温度计计示数的大小示数的大小,可知白可知白纸纸和黑和黑纸纸哪种哪种纸纸吸吸热热能力能力强强?。提

2、示：提示：(1)(1)黑纸包的瓶子黑纸包的瓶子(2)(2)黑纸黑纸体验体验2 2 链链式反式反应应活活动动：火柴按：火柴按图摆图摆放放,点燃第一支火柴点燃第一支火柴,观观察察现现象。象。(1)(1)点燃第一支火柴后点燃第一支火柴后,随着随着时间时间的推移的推移,后面的火柴后面的火柴(选选填填“会会”与与“不会不会”)点燃。点燃。(2)(2)如果排列着无数支火柴如果排列着无数支火柴,这样这样的的变变化会停止化会停止吗吗?(?(不考不考虑虑外界外界环环境影响境影响)。提示：提示：(1)(1)会会(2)(2)不会不会1.1.吸收和利用太阳能的途径有哪些吸收和利用太阳能的途径有哪些?2.2.释释放核能

3、的方式有哪几种放核能的方式有哪几种?3.3.核裂核裂变变与核聚与核聚变变的原理是什么的原理是什么?探究探究1 1 太阳能的利用太阳能的利用结结合合“体体验验1 1”中的活中的活动动,思考以下思考以下问题问题：生活中人生活中人们们是怎是怎样样直接利用太阳能的直接利用太阳能的?并并举举例例说说明。明。提示：提示：常见的利用太阳能的第一种方式是把玻璃的内表面涂黑常见的利用太阳能的第一种方式是把玻璃的内表面涂黑,制成集热器制成集热器,用收集到的热能为人类服务。第二种方式是将太用收集到的热能为人类服务。第二种方式是将太阳能转换为电能阳能转换为电能,一是热发电一是热发电,就是先用聚热器把太阳能变为热就是先

4、用聚热器把太阳能变为热能能,再通过汽轮机将热能转变为电能；二是光发电再通过汽轮机将热能转变为电能；二是光发电,利用太阳能利用太阳能电池的光电效应电池的光电效应,将太阳能直接转变成电能。第三种方式是用将太阳能直接转变成电能。第三种方式是用太阳能制氢太阳能制氢,将太阳能转化为化学能将太阳能转化为化学能,再转化为电能等其他能量再转化为电能等其他能量,用来驱动汽车等。用来驱动汽车等。参考答案：参考答案：直接利用太阳能的三种方式：第一种是光热转换直接利用太阳能的三种方式：第一种是光热转换,将太阳能转化为热能将太阳能转化为热能,如用集热器把水等物质加热；第二种是如用集热器把水等物质加热；第二种是光电转换光

5、电转换,将太阳能转化为电能将太阳能转化为电能,如利用太阳能电池发电；第三如利用太阳能电池发电；第三种是光化转换种是光化转换,将太阳能转化为化学能将太阳能转化为化学能,如利用太阳能制氢等。如利用太阳能制氢等。探究探究2 2 核裂核裂变变与核聚与核聚变变的原理及的原理及应应用用结结合合“体体验验2 2”中的活中的活动动,观观察下列察下列图图片片,思考下列思考下列问题问题：1.1.两两图图中中获获取核能的方式有什么不同取核能的方式有什么不同?提示：提示：图甲是用中子轰击较大原子核图甲是用中子轰击较大原子核,较大原子核分裂成两个较大原子核分裂成两个中等大小的原子核中等大小的原子核,同时释放出能量同时释

6、放出能量,这种释放核能的方式叫作这种释放核能的方式叫作核裂变。图乙是将两种质量较轻的原子核聚合成一个较重的原核裂变。图乙是将两种质量较轻的原子核聚合成一个较重的原子核子核,这种反应叫作核聚变。这种反应叫作核聚变。参考答案：参考答案：甲图是通过核裂变获取能量；乙图是通过核聚变获甲图是通过核裂变获取能量；乙图是通过核聚变获取能量。取能量。2.2.核核电电站与原子站与原子弹弹中的中的链链式反式反应应的主要区的主要区别别是什么是什么?参考答案：参考答案：核电站的链式反应在核反应堆中进行核电站的链式反应在核反应堆中进行,是可控的反是可控的反应应,原子弹爆炸时的链式反应是不加控制的反应原子弹爆炸时的链式反

7、应是不加控制的反应,大量原子核在大量原子核在一瞬间发生裂变一瞬间发生裂变,释放出巨大的能量。释放出巨大的能量。3.3.核聚核聚变变的的应应用有哪些用有哪些?参考答案：参考答案：太阳能的产生、氢弹等。太阳能的产生、氢弹等。一、太阳能一、太阳能1.1.形式：太阳主要以形式：太阳主要以_的形式向四周的形式向四周辐辐射能量。射能量。光和光和热热2.2.利用：地球吸收和利用太阳能的四个主要渠道。利用：地球吸收和利用太阳能的四个主要渠道。吸收吸收升升腾腾循循环环海洋海洋直接直接3.3.能量能量转转化：在直接利用太阳能的化：在直接利用太阳能的过过程中程中,可以将其可以将其转转化化为为_、_、_等。等。内能内

8、能电电能能化学能化学能二、核能二、核能1.1.定定义义：_内部内部蕴蕴藏的巨大能量。藏的巨大能量。原子核原子核2.2.释释放核能的两种方式：放核能的两种方式：(1)(1)核裂核裂变变：定定义义：_的原子核裂的原子核裂变为变为_的原子核的一种核反的原子核的一种核反应应。应应用：用：a._a._；b._b._。(2)(2)核聚核聚变变：定定义义：在超高温条件下：在超高温条件下,将两个将两个质质量量_的原子核的原子核,聚合成聚合成一个一个质质量量_的原子核的核反的原子核的核反应应。应应用：用：a._a._；b.b.太阳能来源于太阳内的太阳能来源于太阳内的_。较较重重较轻较轻原子原子弹弹核核电电站站较

9、轻较轻较较重重氢弹氢弹核聚核聚变变【拓展延伸拓展延伸】太阳能的特点太阳能的特点(1)(1)太阳能的四大优点：太阳能的四大优点：“大大”：太阳向空间辐射的能量：太阳向空间辐射的能量,总功率达总功率达3.83.810102323kW,kW,到达到达地面的太阳能功率达地面的太阳能功率达8.18.110101313kW(kW(到达地面的太阳能比到达地到达地面的太阳能比到达地球的要少球的要少,因为到达地球的太阳能有一部分被云层等反射回到因为到达地球的太阳能有一部分被云层等反射回到空间而到不了地面空间而到不了地面),),比全世界的发电总量高出比全世界的发电总量高出5 510104 4倍。倍。“公公”：阳光

10、普照：阳光普照,到处都有到处都有(当然当然,分布也不平衡分布也不平衡,如撒哈拉如撒哈拉等热带沙漠地区的太阳能资源特别丰富等热带沙漠地区的太阳能资源特别丰富)。“洁洁”：太阳能是清洁能源：太阳能是清洁能源,直接利用太阳能不会产生废渣、直接利用太阳能不会产生废渣、废气而污染环境。废气而污染环境。“久久”：太阳能是可再生能源：太阳能是可再生能源,太阳还能发光、发热几十亿太阳还能发光、发热几十亿年年,取之不尽取之不尽,用之不竭。用之不竭。(2)(2)太阳能的三个缺点：太阳能的三个缺点：太阳能虽然是个巨大的能源太阳能虽然是个巨大的能源,但它太分散。但它太分散。太阳能不稳定太阳能不稳定,不能正常使用。不能

11、正常使用。目前太阳能转换器的效率不高。目前太阳能转换器的效率不高。考点考点1 1 太阳能的利用太阳能的利用【典例典例1 1】(2012(2012梅州中考梅州中考)如如图图所示所示是太阳能是太阳能LEDLED照明路灯照明路灯,它主要由太阳它主要由太阳能能电电池板、池板、LEDLED灯灯头头等部分构成。等部分构成。LEDLED是一种是一种发发光二极管光二极管,通通过电过电流可以把流可以把电电能直接能直接转转化成化成能。太阳能清能。太阳能清洁洁无无污污染染,是在太阳内部是在太阳内部氢氢原子核原子核发发生生(选选填填“裂裂变变”或或“聚聚变变”)时释时释放出的核能。放出的核能。【思路导引思路导引】解答

12、此题抓住以下关键点：解答此题抓住以下关键点：【精讲精析精讲精析】本题考查太阳能的有关知识。本题考查太阳能的有关知识。LEDLED灯发光是电能灯发光是电能转化为光能；在太阳内部转化为光能；在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变氢原子核在超高温下发生聚变,释放释放出巨大的核能。出巨大的核能。答案：答案：光聚变光聚变【方法归纳方法归纳】太阳能的三种利用方式太阳能的三种利用方式(1)(1)光热转换：太阳能转化为内能光热转换：太阳能转化为内能,如太阳能热水器。如太阳能热水器。(2)(2)光电转换：太阳能转化为电能光电转换：太阳能转化为电能,如太阳能电池。如太阳能电池。(3)(3)光化转换：太阳能转化为化

13、学能光化转换：太阳能转化为化学能,如绿色植物。如绿色植物。考点考点2 2 核能核能【典例典例2 2】(2013(2013枣枣庄中考庄中考)核核电电站利用核能站利用核能发电发电,它的核心它的核心设设备备是核反是核反应应堆。下列堆。下列说说法法错误错误的是的是()A.A.目前核目前核电电站都是通站都是通过过聚聚变变反反应应来利用核能来利用核能B.B.核反核反应应堆中堆中发发生的生的链链式反式反应应是可以控制的是可以控制的C.C.原子核分裂或聚合原子核分裂或聚合时释时释放出核能放出核能D.D.核能是一种不可再生的能源核能是一种不可再生的能源【思路导引思路导引】解答本题应明确以下两点：解答本题应明确以

14、下两点：(1)(1)核能短时间内不可以再生；核能短时间内不可以再生；(2)(2)核电站利用的是可以控制的核裂变。核电站利用的是可以控制的核裂变。【精讲精析精讲精析】选选A A。本题考查的是核能的相关知识。核能的获。本题考查的是核能的相关知识。核能的获得有两种方式：核裂变和核聚变。核电站采用的是可控核裂变得有两种方式：核裂变和核聚变。核电站采用的是可控核裂变来实现对核能的利用。来实现对核能的利用。【方法归纳方法归纳】(1)(1)区分核裂变和核聚变：核裂变可控制区分核裂变和核聚变：核裂变可控制,核聚变核聚变是不可控的。是不可控的。(2)(2)核电站利用的是核裂变。核电站利用的是核裂变。1.1.据悉

15、据悉,到到20202020年我国将建立自己的空年我国将建立自己的空间间站站“天天宫宫一号一号”。关于。关于空空间间站所使用的供站所使用的供电电装置装置,你你认为认为最可行的是最可行的是()A.A.太阳能太阳能电电池池 B.B.化学蓄化学蓄电电池池C.C.柴油柴油发电发电机机 D.D.风风力力发电发电机机【解析解析】选选A A。本题考查不同能源的选择。太阳能电池可以做。本题考查不同能源的选择。太阳能电池可以做得比较小巧得比较小巧,并且太阳能取之不尽并且太阳能取之不尽,没有污染没有污染,所以太阳能电池所以太阳能电池要比化学蓄电池和柴油发电机优越得多。因为在太空中没有空要比化学蓄电池和柴油发电机优越

16、得多。因为在太空中没有空气气,不会产生风不会产生风,所以风力发电机就没有用武之地了。故选所以风力发电机就没有用武之地了。故选A A。2.(20132.(2013梅州中考梅州中考)下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.核能是指原子核核能是指原子核发发生生变变化化时时所所释释放的能量放的能量B.B.煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源C.C.原子原子弹弹和和氢弹氢弹都是利用核裂都是利用核裂变变D.D.目前核目前核电电站站获获得核能的途径是核聚得核能的途径是核聚变变【解析解析】选选A A。本题考查了核能的特点和利用。核能是由于原。本题考查了核能的

17、特点和利用。核能是由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量子核内部结构发生变化而释放出的能量,A,A符合题意；煤炭、石符合题意；煤炭、石油、天然气都是不可再生能源油、天然气都是不可再生能源,太阳能是可再生能源太阳能是可再生能源,B,B不符合不符合题意；原子弹是利用核裂变题意；原子弹是利用核裂变,氢弹是利用核聚变氢弹是利用核聚变,C,C不符合题意；不符合题意；核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,D,D不符合不符合题意。故选题意。故选A A。3.3.地球内部地球内部储储藏有取之不尽、用之不竭的地藏有取之不尽、用之不竭的地热热能能,有有报报道

18、也把道也把地地热热能叫作地温能能叫作地温能,地球浅表地球浅表层蕴层蕴含的地温能在一定程度上已含的地温能在一定程度上已经经能能够够开开发发利用。比如在地球浅表利用。比如在地球浅表层层埋上水管埋上水管,做成地做成地热导热导管管,用水用水泵泵推推动动形成水循形成水循环环,将地将地热热“携携带带”到地面到地面,可供冬天御寒而可供冬天御寒而代替空代替空调调。那么。那么,这这里所里所说说的地温能属于的地温能属于()A.A.动动能能 B.B.电电能能 C.C.化学能化学能 D.D.内能内能【解析解析】选选D D。本题考查对新能源的认识。通过地温源热泵从。本题考查对新能源的认识。通过地温源热泵从地下水或土壤中

19、提取和利用的热能被称为地温能地下水或土壤中提取和利用的热能被称为地温能,地温能能直地温能能直接用于水循环接用于水循环,即可对水以热传递的方式进行加热即可对水以热传递的方式进行加热,传递热量传递热量,故地温能属于内能。故地温能属于内能。4.(20134.(2013连连云港中考云港中考)连连云港市第一座光伏云港市第一座光伏电电站采用晶体硅光站采用晶体硅光伏伏发电发电系系统统,利用太阳能利用太阳能发电发电,功率功率为为3.2103.2106 6W W。太阳能是清。太阳能是清洁洁(选选填填“可再生可再生”或或“不可再生不可再生”)能源。假能源。假设设一年平均有效一年平均有效发电时发电时间为间为1 20

20、0h,1 200h,则则年年发电发电量可达量可达kWkWh h。【解析解析】本题考查太阳能的有关知识、能源的分类和计算。太本题考查太阳能的有关知识、能源的分类和计算。太阳能是可再生能源阳能是可再生能源,年发电量年发电量W=Pt=3.2W=Pt=3.210106 6W W1 200h=1 200h=3.843.8410106 6kWkWh h。答案：答案：可再生可再生3.843.8410106 65.5.获获取核能有两条途径：一是重核的裂取核能有两条途径：一是重核的裂变变,二是二是轻轻核的核的变变。如。如图图所示所示,图图甲属于核甲属于核变变。【解析解析】本题考查了核能的利用以及核裂变与核聚变的

21、区别。本题考查了核能的利用以及核裂变与核聚变的区别。获得核能的途径一是重核裂变获得核能的途径一是重核裂变,二是轻核聚变；甲图中进行的二是轻核聚变；甲图中进行的是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应,是核裂变是核裂变,乙图中是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应乙图中是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应,是是核聚变。核聚变。答案：答案：聚裂聚裂6.6.“世界面世界面临临的每一个危的每一个危险险都能追究到科学都能追究到科学,拯救世界的每一拯救世界的每一种手段都将来自科学。种手段都将来自科学。”也也许许在不久的将来我在不久的将来我们们能

22、能变变害害为为宝宝,比比如可以建立如可以建立发电发电站站,利用海利用海啸啸具有的具有的转转化化为为,为为人人类类服服务务。(以上两空均以上两空均选选填填“核能核能”“”“机械能机械能”或或“电电能能”)【解析解析】海啸具有机械能海啸具有机械能,可以转化为电能可以转化为电能,为人类服务。为人类服务。答案：答案：机械能电能机械能电能7.7.太阳能是取之不尽、用之不竭而又无太阳能是取之不尽、用之不竭而又无污污染的能源染的能源,在生在生产产生生活中被广泛地活中被广泛地应应用。太阳能用。太阳能热热水器就是典型的例子水器就是典型的例子,它具有安它具有安全、全、节节能、能、经济经济和和环环保等保等优优点。在

23、学点。在学习习太阳能后太阳能后,爱动脑爱动脑、动动手的小明同学手的小明同学发现发现他家使用的太阳能他家使用的太阳能热热水器水器,有有2020根黑色的集根黑色的集热热管与上方的水箱相管与上方的水箱相连连,集集热热管之管之间间留有一定的空隙留有一定的空隙,集集热热管的管的后方有光亮的金属板。后方有光亮的金属板。(1)(1)太阳能太阳能热热水器工作水器工作时时,能的能的转转化关系是怎化关系是怎样样的的?(2)(2)在太阳光照射下在太阳光照射下,集集热热管中的水温度升高是通管中的水温度升高是通过过什么方式增什么方式增加了水的内能加了水的内能?为为了更多地吸收太阳能了更多地吸收太阳能,该热该热水器采取的

24、措施是水器采取的措施是什么什么?(?(举举两点并两点并说说明理由明理由)【解析解析】太阳能热水器在工作的过程中将太阳能转为内能太阳能热水器在工作的过程中将太阳能转为内能,转转化成的内能通过热传递的方式使得集热管中的水温度升高；要化成的内能通过热传递的方式使得集热管中的水温度升高；要想获得更多的内能想获得更多的内能,就要更多地吸收太阳能就要更多地吸收太阳能,可以从集热管的颜可以从集热管的颜色、管径、管长、管子数量、增加反射面等方面来考虑。色、管径、管长、管子数量、增加反射面等方面来考虑。答案：答案：(1)(1)太阳能转化为内能。太阳能转化为内能。(2)(2)热传递措施热传递措施1 1：集热管制成

25、了黑色：集热管制成了黑色,因为黑色吸收热辐射因为黑色吸收热辐射能力强；措施能力强；措施2 2：集热管后设置了反光板：集热管后设置了反光板,反光板能将太阳光反反光板能将太阳光反射到管的侧面和后面射到管的侧面和后面,增加了受光面积。增加了受光面积。找找你容易找找你容易错错在哪里在哪里?小明同学学小明同学学过过核能核能发现发现：现现在建的核在建的核电电站是利用核能来站是利用核能来发电发电；而原子而原子弹弹也是利用核能放出的大量能量达到摧也是利用核能放出的大量能量达到摧毁毁的目的。它的目的。它们们工作的工作的过过程相同程相同吗吗?【学生自答学生自答】它们工作的过程完全相同它们工作的过程完全相同,都是利用了核裂变释都是利用了核裂变释放出来的能量。放出来的能量。【教师点评教师点评】知道核电站和原子弹的原理知道核电站和原子弹的原理,是值得肯定的。是值得肯定的。忽略了在相同原理下还存在着不同忽略了在相同原理下还存在着不同,即发生的链式反应核电即发生的链式反应核电站可以控制站可以控制,而原子弹不可控制。而原子弹不可控制。【正确答案正确答案】它们的原理相同它们的原理相同,都是利用链式反应工作的都是利用链式反应工作的,但核电站的核反应但核电站的核反应堆中发生的链式反应是可以控制的堆中发生的链式反应是可以控制的,而原子弹爆炸时发生的链而原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的。式反应是不加控制的。