22.3 太阳能【精品课】2022-2023学年九年级物理全一册精品课件（人教版）

太阳能 第二十二章 能源与可持续发展 第3节 义务教育教科书 物理 九年级全一册 思考：对于太阳具有的能量，你了解多少？ 新课导入 一、太阳——巨大的核能火炉 太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33倍，核心温度高达1500万摄氏度。 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。 太阳表面温度约6 000 ℃，太阳至今已经稳定地“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。 地球 ①太阳的结构 太阳大气、太阳核心、辐射层、对流层。 太阳核心：太阳的核心区域虽然很小，半径只占太阳半径的1/4，但却是产生核聚变反应之处，是太阳的能源所在地。 辐射层：指太阳内部0.25 ~0.86个太阳半径区域。太阳核心产生的能量，通过这个区域以辐射的方式向外传输。 对流层：对流区处于辐射区的外面。由于巨大的温度差引起对流，内部的热量以对流的形式在对流区向太阳表面传输。 太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。 你知道我们现在使用的化石能源——煤、石油和天然气与太阳能有怎样的关系吗？ 二、太阳是人类能源的宝库 想一想： 远古时期的动、植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。 化石能源的形成 躯体埋在地下 和海底，腐烂 动、植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 几百万年的沉积、化学变化、地层的运动 动、植物躯体经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油和煤。在石油形成过程中还放出天然气。 石油、天然气形成示意图 煤是植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用而转变成的沉积有机矿产，是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。 煤的形成 10 你知道我们现在使用的化石能源——煤、石油和天然气与太阳能有怎样的关系吗？ 海洋 生物 陆地 生物 泥炭 煤炭 石油 天然 气 太阳能 化学能 光合作用 压力、化学变化 今天我们开采化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。 太阳能转化为化学能 想一想： 太阳能与生物质能、风能、水能的转化和守恒情况 在自然界中，我们熟悉的无论是生物质能、风能，还是水能，归根结底都是太阳能的转化形式。 二、太阳是人类能源的宝库 12 ①太阳能转化为生物质能 生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。 生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量，这些植物以生物质作为媒介储存太阳能，属再生能源。 13 光合作用的实质是一种能量转换（光化转换），指绿色植物（包括藻类）吸收光能，转换为化学能。把二氧化碳和水合成为有机物，同时释放氧气。 太阳能通过光合作用（光化转换）转化为生物质能 14 风能是空气流动所产生的动能，是太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中压力分布不平衡，在水平气压梯度的作用下，空气沿水平方向运动形成风。 ②太阳能转化为风能 风能发电：太阳能转化为风能，风能转化为电能。 15 水能与太阳有关，是太阳能的次生能源。水能一般指水力势能。太阳辐射使低处的水蒸发，在高空形成降水云系，通过大气流动转移至海拔相对较高处并以降水形式回到地面，再通过地表水（或地下水涌出地表）的形式向海拔相对较低处流动。此时，因上下游水位差而形成水力势能。因此，水能与太阳有关。 ③水能与太阳能 16 三、太阳能的利用 直接利用太阳能的方式主要有两种。 ①光热转化 　　用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。把太阳能转化为内能。 太阳能的直接利用 转化 太阳能 内能 17 集热器的原理 平板太阳能集热器的基本工作原理十分简单。概括地说，阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收层的吸热体上，太阳辐射能被水所吸收，转变为水的内能。这样，水的温度逐渐升高，热水上升到贮水箱中待用。 三、太阳能的利用 18 ②光电转化 指太阳能直接转化为电能。 光电池也叫太阳能电池，直接把太阳光转变成电。因此光电池的特点是能够把地球从太阳辐射中吸收的大量光能转化换成电能。是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。光电池的种类很多，常用有硒光电池、硅光电池和硫化铊、硫化银光电池等。 三、太阳能的利用 太阳能电池在航空、航天、交通、通信等领域中的应用 转化 太阳能 电能 大型光伏发电项目并入国家电网 家用小型光伏发电 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能