2024-2025学年初中物理九年级全一册（人教版）223 太阳能（考点解读）（原卷版）

22.3太阳能（考点解读）（原卷版）

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考点1太阳能及其利用

——考点2太阳能的转化

太阳能_________________________

\----------------热水器中的热量计算

考点4太阳能的其他相关计算

1、太阳能及其利用

（1）太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氨聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射

能量；

（2）地球上几乎所有的能源都来自太阳能（除：核能、地热能、潮汐能）；

（3）目前直接利用太阳能的途径主要有两种：一种是用献矗把水等物质加热，例如太阳

能热水器；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能;

（4）优点：十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净、不污染环境；

（5）缺点：分散性广、昼夜稳定性差、可转化率低。

2、太阳能的转化

（1）光-热能转换

原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能。

应用：太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室；

（2）光-电转换

原理：根据光电效应,利用太阳能直接转换成电能;

应用：为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品。

3、太阳能热水器中的热■计算

（1）根据热量的计算公式为Q=cmZ\t,计算出水温度升高需吸收的热量;

（2）太阳能热水器所释放的热量;功里X时间；

4、太阳能的其他相关计算

太阳能电池板获取的太阳能是总功，转化为的电能是有用功。

善的今淅+变K钠株

【考点1太阳能及其利月】

【典例1-1】（2023•新洲区模拟）关于太阳能及其利用，下列说法正确的是（）

A.太阳能来自于太阳内部进行的热核反应

B.太阳能是清洁的二次能源

C.太阳能是我们今天所用全部能量的源泉

D.太阳能电池板将太阳能转化为化学能

【典例1-2]（2023•沛水县校级二模）如图所不是我国的大官空间站。空间站所需的电能主

要来源于太阳能帆板，太阳能帆板的基本原理是利用材料（选填“半导体”

“纳米”或“超导”）硅和某些金属的光电效应，将太阳能转化为能。

【变式1-1]（2023•武汉模拟）下列有关能源的说法正确的是（）

A.化石能源、核能都是一次能源，也是不可再生能源

B,太阳能是太阳核心发生核聚变释放的能量，是不可再生能源

C.风能是太阳能的间接利用，是二次能源

D.水能能够转化为电能，利用电能就是利用水能

【变式1-2]（2023•德惠市一模）2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号

F遥卜五运载火箭发射成功。

（1）箭体上的摄像机拍摄的画面通过波传回地而。

（2）神舟十五号飞船加速上升时，以飞船为参照物，大地是的。

（3）运载火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值（选填“变大”,“变小”或“不变”）。

（4）神舟飞船进入太空后，利用太阳能电池板供电把太阳能转化为能。

【考点2太阳能的转化】

【典例2-1】（2023•济南二模）如图所示，太阳能电池（又称光伏电池）利用太阳能转化为

()

A.机械能B.内能C.电能D.光能

【典例2-2】（2023•梁溪区校级一模）小明用除颜色小同外，其他都相同的黑白两张纸分别

将两个相同的瓶子包起来，再将质量、初温相同的水分别倒入两个瓶中，然后将两个瓶

子放在太阳光下，过一段时间后，小明用温度计测量了两瓶中水的温度，发现包有黑纸

的瓶中水的温度升高的较多。黑纸的性能比白纸的要好。两瓶中的水是通

过的方式使其内能增加的。人类利用太阳能的方式除了和上述实验相同外，还

有其他方式吗？请举一例：，该示例中将太阳能转化为能。

【变式2-1］（2023•南岗区模拟）生活中大部分能量来自太阳，各种形式的能量都不是孤立

的，它们可以在一定条件下发生转化，下面四幅图从电能的来源到利用，排列顺序正确

的是（）

①树林②太阳③发电厂④空调

A.①②③©B.③②©©C.②①③@D.©©④②

【变式2-2］（2023•柳州三模）我国首个多能互补绿色智慧综合能源基地一一陇东综合能源

基地即将投入使用，其发电方式主要有：白天风小但阳光资源丰富，就以光伏发电为主，

即能转化为电能：反之，则以风力发电为主，即风的能转化为电能。

【考点3太阳能热水器中的热量计算】

【典例3-1】（2020•济南）人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量供人

们使用。使用太阳能热水器时，将太阳能转化为（）

A.内能B.机械能C.电能D.化学能

【典例3-2】（2023•唐山一模）如图所示，楼顶上的太阳能集热器为用户提供热水，这是将

太阳能转化为水的能。太阳能是（选填"可再生"或“不可再生"）能

源。某型号太阳能集热器水箱内的水为150L,当太阳照射一段时间后，水箱内的水从200c

升高到40C,则水吸收的热量为Jo［水的密度p水=1.0Xl（）3kg/m3,水的比

热容为4.2X1（）3J/（kg•容）］.

【典例3-3】（2023•东昌府区二模）太阳能具有环保、可再生等优点，某品牌太阳能热水器

在一天的有效照射时间内，将热水器中初温为25c的40L水升高到75'C.［水的密度为

1.0X103kg/m\水的比热容为4.2Xl（）3j/（kg・c）,天然气的热值q=7.0X求：

（I）在一天的有效照射时间内，热水器中的水吸收的热量是多少？

（2）若改用天然气炉灶来加热这些水，假设天然气放出的热量的20%被水吸收，需要完

全燃烧多少立方米的天然气？

【变式3-1］（2022秋•江岸区校级月考）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，下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.甲图中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能

B.乙图中，太阳能热水器通过做功方式符太阳能转化为水的内能

C.丙图中，太阳能交通信号灯符太阳能直接转化为信号灯口勺光能

D.丁图中，太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能

【变式3-2](2023•淮南一模)太阳能安全、清洁，太阳能热水器被人们广泛使用。如表所

示，为某太阳能热水器部分铭牌信息，假设装满水后经过一天时间，水温由20℃上升到

60C,则水吸收的热量相当于完全燃烧m3的液化气放出的热量。已知水的密度

为1.0Xl()3kg/m3,水的比热容为4.2X1()3J/(kg・C),液化气的热值为4.2Xl()7j/m3。

采光面积容量水箱尺寸效率支架材料

2.5m2150L①550mx50%锌彩板

1500mm

【变式3-3](2023•景德镇模拟)某太阳能热水器装有100kg的冷水，经过一天，水温可以

从25℃升高50C[水的比热容为4.2X1()3J/(kg・c),

天然气的热值为8.4Xl()7j/m3],求：

(I)这些水吸收的热量；

(2)若用燃气灶将这些水加热，达到同样的效果需要消耗1.25m3燃气：则天然气灶效

率为多少？

【考点4太阳能的其他相关计算】

【典例4-1】家用太阳能热水器的晒水箱内有水40kg,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终

是ISM,已知在地球表面，晴天时垂直于太阳光的表面接收到的热辐射为1.26X103J/

（nr-s）,接收太阳能的效率为50%,散热损失为20%,要使水温上升18℃,需要时间

为（）

A.3000sB.4000sC.5000sD.6000s

【典例4-2］（2023•临川区校级一模）小明家新安装了一台容积为500L的太阳能热水器，

加满水后，经过4h阳光的照射，水温有原来的20C升高到40℃。则在这4h内水吸收的

热量是。若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧一千

克焦炭。［c水=4.2X1（）3J/（kg・C）：q»«=3.0X107J/kg］

【变式4-1］（2023•裕华区一模）目前太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的

核（选填“裂变”或“聚变）太阳能属于（选填“一次”“二次”）能

源，利用太阳能的方式之一是用集热器加热，这是通过方式改变物体内能

的。某台太阳能集热器在天气晴好时，・天可以吸收5.2X107J的热量，这相当于完全燃

烧n?的燥气释放的热量。（q«^=4.0X107J/m3）

【变式4-2］（2023•姑苏区校级二模）如图是一种新型动力车。它上面的太阳能接收板的有

效面积为8m2,天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐

射的能量为1000J,太阳能电池提供的电压为120V,可供电动机正常工作的电流为10A。

（I）电池将太阳能转化为电能的效率是多少？

（2）若电动机正常工作时，将电能转化机械能的转化效率是80%,且该车沿水平路面匀

速行驶时受到的阻力为I50N,则该车匀速行驶的速度是多少？

（3）上述电动机正常工作42min,损耗的能量全部被初温25℃、质量6kg的水吸收，则

水升高的温度为多少?fc*=4.2X103；/（kg・升）］o

送巩©制称

一、选择题。

1.（2023•碑林区校级模拟）太阳给人类带来光明和温暖，同时使地球产生日夜和季节交替,

平衡地球气候，为地球生命提供各种形式的能源。以下有关太阳认识正确的是（）

A.太阳照射下大地内能的增加是通过做功的方式实现的

B.地球上的主要能源都来自于太阳，太阳能是太阳内部核裂变释放的能量

C.太阳能属于不可再生能源，使用太阳能绿色无污染

D.利用光电转化的太阳能电池能将太阳能转化为电能

2.（2023•金安区校级一模）航空航天涉及了许多例理知识，下列说法正确的是（）

A.卫星的速度越大，惯性越大

B.地球同步卫星在轨道运行时受平衡力作用

C.卫星与地面设备之间是利用超声波传递信息

D.卫星的太阳能电池板工作时将太阳能转化成电能

3.（2023春•鼓楼区期中）下列能源不是由太阳能转化而成的是（）

A.风能B.煤和石油C.潮汐能D.生物质能

4.（2023•徐州二模）地球上的绝大部分能量都直接或者间接来自于太阳能，但是也有部分

能量与自太阳能无关。下列能量中与太阳能无关的是（）

A.核能潮汐能B.天然气风能

C.水能化石能源D.地热能水能

5.（2023•福田区模拟）《荀子•王制》中有一句箴言：“春耕、夏耘、秋收、冬藏，四者不失

时，故五谷不绝”春种一粒粟，秋收万颗子。一颗种子就是一个世界。下列说法正确的

是（）

A.如图所示，种了•发芽属于机械运动

B.图所示,早晨叶子上的露珠,是水蒸气凝华形成的

C.如图所示，一颗果子的质量大概10kg

D.如图所示,稻谷成熟的过程是太阳能转化成化学能的过程

6.（2023•锡林浩特市二模）如图所示，航天器都有很大的太阳能电池板，下列说法正确的

是（）

A.太阳能是可再生能源B.太阳能和电能都是一次能源

C.电池板将太阳能转化为内能D.电池板的能量转化率可达100%

7.（2023•尉氏县一模）（多选）近年来，我国在材料、信息和能源等领域取得了辉煌的成绩，

以下说法正确的是（）

A.月球车的零件应使用热胀冷缩较明显的材料制作

B.北斗卫星之间利用电磁波相互传递信息，实现星间链路

C.太阳能是可再生能源，它的能量来自于核裂变

D.垃圾分类有利于保护环境和节约资源

二、填空题。

8.（2023•陇县模拟）2023年2月24日，由陕投商洛清洁能源有限公司投资建设的陕西省

最大山地光伏电站一一陕投商州区I00MW光伏电站成功并网发电。该项目平均每年可

为当地提供1.45亿度绿色电能，节约标准煤4.29万吨，减排二氧化碳11.75万吨，将有

效改善商洛及周边的电源条件。光伏电站发电时将能转化为电能，具有

的优点o

9.（2023•蔡甸区模拟）卡塔尔世界杯上呈现许多中国元素，其中的哈尔萨光伏电站就是中

国电力建设集团承建，为世界杯所有场馆提供绿电，这些电能全部来自多哈以西约80公

里荒漠中的200万块太阳能电池板。据杳；1平方米的晶硅太阳能板的电功率为120瓦，

每天发电时间8小时。太阳能电池板给蓄电池充电时,能转化能:如果100m2

的太阳能板发电一天的能量用燃烧天然气来提供，需要n?天然气。（天然气的热

值q=3.6X107j/n?）

（直流电）

(

直

充

吸收光能放

电

滂

电

电

)

发电

（直滂电）

佼滂电）

（直流电）

太阳电池发电系统示意图

10.（2023•安徽模拟）如图所示是小明家安装的一台壁拄式太阳能热水器。该热水器的加热

效率为40%,接收太阳能的总有效面积为2.5n12,In?面积上每小时接收到的太阳能为

2.52XIO。1。某天阳光照射该热水器4h,接收的能量可以使80kg的水温度升高°C。

3

rc4t=4.2X10J/（kg-℃）］

11.（2023•连云港一模）如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯。白天太阳能电池板给电池

充电，晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V0.3W”字样，白天工作时，

太阳能电池板将能转化为电能：晚上工作时，蓄电池放电，将能转化为

电能供照明灯使用。此灯正常工作6小时消耗的电能为Jo

三、计算题。

12.（2023•聊城二模）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换为

水的内能,如果遇到雨天，可以用电加热。［p4c=1.0X103kg/m\C*=4.2X103J/（kg

•℃）,q<^=3X107/kg］

型号EWH-80B

额定功率I500W