光由一種叫作光子的基本粒子組成，它具有粒子性與波動性，可以在真空、空氣、水等介質(zhì)中傳播。你可以把光看成一種電磁波，它具有一定的能量。光能是一種可再生的清潔能源，它的應用領域非常廣泛 。在自然界當中，綠色植物通過光合作用，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物質(zhì)和氧氣；動物們利用光能進行視覺感知。在人類的日常生活中，我們使用光能照明和加熱，利用太陽能電板產(chǎn)生電力，使用激光進行醫(yī)療和工業(yè)加工等。

知識：光合作用

植物的各個部分具有什么功能呢？其中哪個部位可以進行光合作用？

光合作用是大自然的一種化學反應，是生物賴以生存的基礎。植物通過光合作用獲取養(yǎng)分，植食動物吃植物，肉食動物吃植食動物，在地球上形成一條條生態(tài)食物鏈?？梢赃@么說，正是有了光合作用，我們的地球才會如此多姿多彩，生機勃勃。

答案：

葉子進行光合作用。

果實包裹并保護種子。

花朵是植物的生殖器官。

莖為植物提供支撐，輸送養(yǎng)分。

根吸收水分和無機鹽。

植物怎樣制造養(yǎng)分？

在大自然中，綠色植物當中的葉綠素利用陽光、二氧化碳和水合成有機物養(yǎng)分，同時釋放出氧氣。絕大多數(shù)生物都直接或間接依靠光合作用所提供的物質(zhì)和能量生存。

簡單來說，光合作用的公式就是：

光合作用的關鍵在于葉綠素。植物當中的葉綠素通過吸收陽光發(fā)生光合作用。秋冬時節(jié)，植物的葉片枯黃、墜落，光合作用也隨之減少了。如何證明光合作用的存在呢？

讓我們做一個小實驗來檢測光合作用吧！

1. 用黑色紙帶蒙住一片綠葉的一部分，將它暴露在陽光下一段時間。

2. 把它放入燒開的酒精溶液中，去除葉綠素。

3. 將它放入玻璃皿，滴入碘溶液。

4. 淀粉是一種有機物。碘溶液遇到淀粉會變成藍色。瞧，被黑色紙帶蒙起來的那部分葉片沒有接觸到光照，沒有發(fā)生光合作用，無法合成淀粉，因此沒有變色。

一切為了光合作用

為了完成光合作用，植物需要最大限度地獲取陽光和水分。讓我們仔細觀察身邊的綠色植物，看看它們的哪些形態(tài)特征和光合作用有關。

光合作用與環(huán)境保護

植物通過光合作用可以將二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣，減少空氣中二氧化碳的含量，凈化空氣，調(diào)節(jié)全球氣候變化，保持生態(tài)平衡。因此，植樹造林是環(huán)境保護的重要手段，過度砍伐樹木則會加劇溫室效應，給人類的未來帶來災難。

利用光合作用的動物

你知道嗎？在自然界，不只有綠色植物可以進行光合作用，一些藻類、細菌和動物也可以進行光合作用。

綠葉海蛞蝓通過食用海藻獲取葉綠素，然后利用這些葉綠素進行光合作用，合成有機物養(yǎng)分。因此，它們可以很長一段時間一動不動，不吃不喝也不會餓死。

斑點鈍口螈的體內(nèi)含有一種藻類。這種藻類通過光合作用與斑點鈍口螈形成一種相互依存的共生關系。斑點鈍口螈能夠直接從藻類那里獲得賴以生存的氧氣和有機物，而藻類則通過斑點鈍口螈的呼吸作用獲取光合作用所需的二氧化碳。

東方胡蜂的表皮結(jié)構里含有一種黃色的天然色素，這種色素能夠吸收太陽能，并將太陽能轉(zhuǎn)化為自身所需的能量物質(zhì)。自帶“太陽能電池”的東方胡蜂，無論在白天還是在夜里都顯得精力充沛、活力滿滿。

科技：太陽能電板

太陽具有巨大的能量。全世界一年消耗的能量僅相當于太陽一小時發(fā)光發(fā)熱所產(chǎn)生的能量。與地球上的傳統(tǒng)能源相比，太陽能是一種清潔環(huán)保、可再生的新型能源。想要更好地利用太陽能，就必須擁有許多能夠收集太陽能的設施，比如太陽能電板。太陽能電板的工作原理是基于光電效應，將光能轉(zhuǎn)化為電能。太陽能電板的主要組成部分是光伏電池，這些光伏電池通常被串聯(lián)或并聯(lián)，以提高太陽能電板整體的輸出電壓或電流。

太陽能電板通常安裝在哪兒？

當然是屋頂啦。然而，你知道嗎？水面上也能安裝太陽能電板。在水面安裝太陽能電板能遮擋一部分太陽直射的水體面積，減少水體蒸發(fā)，降低水體溫度，抑制藻類過度繁殖，改善水質(zhì)，有利于水產(chǎn)生長。我國西部地區(qū)氣候干燥少雨，一年當中光照充足，非常適合發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)。此外，我國中西部地區(qū)土地廣袤，人口稀少，發(fā)展太陽能的成本也較低。

然而，太陽能并非沒有缺點。由于依賴陽光，太陽能電板不可能一天24小時連續(xù)發(fā)電，并且，四季氣候和天氣變化使得單位面積獲得的太陽能極為不穩(wěn)定。夏季三伏天，太陽能產(chǎn)量充沛；冬季雨雪天，發(fā)電量則直線下降。為了更好地解決這個問題，科學家們正在積極研究儲能技術，希望在一年當中陽光最好的時候，將太陽能存儲到容量極大的儲能電池中，然后等到?jīng)]有陽光的日子釋放出來。在日常生活中，除了太陽能電板，我們還可以看到形形色色的太陽能裝置，比如裝有太陽能電池的計算器和手電筒等，它們的電池容量都非常小。

實驗：打造太陽能城市

第一步：城市建造

你需要準備的材料：膠棒、剪刀和一些快遞紙盒或硬紙板

這座全新的太陽能城市由一座座“紙板房屋”組成，包括辦公樓、圖書館、醫(yī)院和學校等。在城市設計方面，你一定要大膽創(chuàng)新，遇到困難可以請爸爸媽媽來幫忙。

第二步：為城市準備電氣設備

你需要準備的材料：燈泡、小馬達、蜂鳴器……

想象一下，住在這座城市里的人們需要什么？大樓需要照明設備、空調(diào)、風扇和安全警報設施等。小小的電燈泡可以提供照明；你可以利用塑料瓶和馬達，做成一盞盞小風扇；蜂鳴器可以作為城市的安全警報設施……盡情地發(fā)揮你的想象吧！

第三步：制作太陽能電板

你需要準備的材料：太陽能電板、燈泡、電線、指南針、電壓表

為太陽能城市安裝太陽能電池板之前，你首先要進行測試。測試好以后才能把它們安裝到位。測試要在陽光充足的地方進行。安裝在城市屋頂?shù)奶柲茈姲褰?jīng)過光照，產(chǎn)生了電能，點亮了城市里的照明設施——燈泡?，F(xiàn)在，試著將太陽能電板移動一下，改變方向。燈泡的亮度發(fā)生了什么變化？通過測試，你會發(fā)現(xiàn)：太陽能電板產(chǎn)生的電流強度與它接受的光照角度有關。通過實驗想一想，在你居住的地方，什么樣的角度能夠讓太陽能電板的發(fā)電效率最大化呢？

第四步：好啦，太陽能電板安裝完畢，邀請你的小伙伴來參觀吧！

藝術：色彩與圖形

自然界中，處處存在五光十色的美景。它們有的呈現(xiàn)出特殊的圖案，有的遵循著一定的幾何規(guī)律，將世界裝點得色彩斑斕，神奇曼妙。

軸對稱

我們把左右兩邊完全相同的圖形稱為軸對稱圖形。許多動物，包括人類的身體都差不多是軸對稱圖形?？兹搁_屏完美地演繹了軸對稱圖形的視覺之美。

旋轉(zhuǎn)對稱

旋轉(zhuǎn)對稱指的是圖形繞某一點旋轉(zhuǎn)一定的角度后，能夠與原來的圖形重合。向日葵花盤、五角海星都是典型的旋轉(zhuǎn)對稱生物。你能找到它們的對稱點嗎？

分形

分形是指一些復雜形狀可以分成多個部分，其中每一部分都是整體縮小后的形狀。西蘭花就是一個例子。剝開西蘭花，你會發(fā)現(xiàn)剝開的每一個小瓣和整個西蘭花的樣子都很像。

對數(shù)螺旋

這只大海螺的殼上面有一圈又一圈的螺旋圖案，并且，越是接近海螺口，螺旋看上去就越大。這些螺旋的形狀與對數(shù)螺旋線的數(shù)學公式幾乎是吻合的。

堅實牢固的圓形網(wǎng)絡

蜘蛛網(wǎng)一圈又一圈，構成了一個縱橫交錯、經(jīng)緯分明的圓形網(wǎng)絡結(jié)構。這種結(jié)構的網(wǎng)抗風能力強，非常牢固。

圖形密鋪

圖形密鋪是指用形狀、大小完全相同的平面圖形進行拼接，彼此間不留空隙、不重疊地鋪成一片。蜜蜂的蜂房就是圖形密鋪的典型代表。請你觀察，蜂房的表面是由無數(shù)個_________拼合而成的。

答案：六邊形