20.1能源20.2开发新能源 学案（学生版+答案版） 2025-2026学年物理沪粤版九年级下册

20．1　能源 20．2　开发新能源 学习目标 1. 知道人类不同时期使用的主要能源及人类使用主要能源的发展历程。 2. 了解什么是可再生能源、不可再生能源及其特点。 3. 知道获取核能的两个途径；了解核裂变和核聚变的特点。 4. 认识人类利用太阳能的过程；了解太阳能的应用。 能源的利用和现状 　　阅读课本P74～P77，思考并回答下列问题。 问题1：钻木取火在人类利用能源的历史上有什么重要意义？ 答：钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以薪柴作为主要能源的时代。 问题2：蒸汽机的工作过程中能量是怎么转化的？蒸汽机的发明在人类利用能量的历史上有什么重要意义？ 答：燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能。蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，引发了世界性的工业革命。 问题3：什么是化石能源？ 答：今天使用的煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 问题4：化石能源作为当今世界的主要能源，使用化石能源有什么缺点？ 答：化石能源储量并不丰富，化石能源开发利用后不能再生。 问题5：怎样解决能源问题？ 答：解决能源问题的主要出路：一是提高能源利用率，做到科学开发，合理使用；二是开发和利用新能源，如太阳能、风能、地热能等。 能源分为不可再生能源和可再生能源。煤、石油、天然气等一旦被消耗，是不能再生的，这类能源属于不可再生能源；太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能等是不会随开发利用而日益减少的，这类能源可以从自然界里源源不断地得到，所以属于可再生能源。 【应用1】 下列能源中，属于可再生能源的是 (　A　) A. 风能　　B. 煤　　C. 石油　　D. 天然气 太阳能的开发和利用 　　观察下列太阳能热水器、太阳能电池的图片，回答下列问题。 问题1：人类直接利用太阳能的方式有哪些？ 答：人类直接利用太阳能的方式有：光热转换，例如太阳能热水器将太阳能直接转化成内能；光电转换，例如太阳能电池直接将太阳能转化成电能；太阳能和化学能转换，例如太阳能制氢…… 问题2：观察太阳能热水器集热管，玻璃管表面为什么涂成黑色？ 答：黑色吸收能量最强。 太阳能的优点和缺点 优点：太阳能是一种清洁能源，使用时不会带来任何污染；太阳能分布广，不需要挖掘、开采和运输；太阳能取之不尽、用之不竭。 缺点：太阳能到达地球上时非常分散，接收装置需要有相当大的接收面积，提高了接收装置的造价；太阳能的利用受天气、昼夜、地理位置的影响很大，不稳定；太阳能的转换效率较低。 【应用2】(物理与航天)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 (　D　) A. 增大体积　　 B. 分解白光 C. 传递信息　　 D. 利用光能 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。 核能的开发和利用 (一)核裂变 探究实验：将火柴搭成如图所示结构，点燃第一根火柴后，观察会发生的现象。 实验现象：一根火柴点燃两根，两根点燃四根，如此像锁链一样持续下去。 类比想象： 问题1：用中子轰击铀235原子核，铀核__裂变__时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续__裂变__，并释放出大量核能。这就是__链式__反应。 问题2：核裂变有哪些应用？ 答：用核电站进行发电；制造原子弹。 问题3：这些应用的区别是什么？ 答：核能发电属于可控链式反应。如果对链式反应不加控制，大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，以致引起威力强大的爆炸，这就是原子弹的工作原理。 (二)核聚变 问题4：将质量很小的原子核在__超高温__下结合成新的原子核，会放出巨大的核能，这就是_ ... ...