内容正文:
第二十二章
能源与可持续发展
第3节 太阳能
1
1.知道太阳能的由来及其特点。
学习目标
重点
2.大致了解利用太阳能的方式及其新进展。
重点
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
2
太阳能——巨大的“核能火炉”
太阳距地球1.5亿千米
对流层
辐射层
太阳核心
太阳大气
太阳的结构
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33万倍
核心温度高达1500万摄氏度
你了解太阳吗?
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
3
太阳能——巨大的“核能火炉”
对流层
辐射层
太阳核心
太阳大气
太阳的结构
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。因此可以讲,太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸,比原子弹爆炸的威力更大。
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
4
太阳能——巨大的“核能火炉”
对流层
辐射层
太阳核心
太阳大气
太阳的结构
太阳核心释放的能量向外扩散,可以传送到太阳表面。太阳表面温度约6000℃,就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
5
太阳能——巨大的“核能火炉”
对流层
辐射层
太阳核心
太阳大气
太阳的结构
太阳这个巨大的“核能火炉”已经“燃烧”了近50亿年。目前,它正处于壮年,要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料。因此,相对于人类的生活来说,太阳能可以说是取之不尽、用之不竭的。
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
6
太阳是人类能源的宝库
据测算,太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8×1023kW,其中只有20亿分之一到达地球大气层,而这20亿分之一中只有47%能到达地球表面,功率为80万亿kW。
二十亿分之一到达地球大气层
30%被大气层反射
23%被大气层吸收
47%到达地球表面
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
7
太阳是人类能源的宝库
二十亿分之一到达地球大气层
30%被大气层反射
23%被大气层吸收
47%到达地球表面
也就是说,太阳每秒钟照射到地球上的能量,就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。全球人类目前每年能源消费的总和,只相当于太阳在40分钟内照射到地球表面的能量。
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
8
太阳是人类能源的宝库
地球上的水能、风能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都源于太阳能。地球上的化石燃料本质上也是远古储存的太阳能。
水能
风能
化石燃料
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
9
太阳是人类能源的宝库
石油、天然气的形成
煤的形成
煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源。
远古时期陆地和海洋中的植物,通过光合作用,将太阳能转化为生物体的化学能。
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
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太阳是人类能源的宝库
石油、天然气的形成
煤的形成
在这些生物体死后,躯体埋在地下和海底,腐烂了。沧海桑田,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。
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
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太阳的利用
太阳能热水器
太阳能路灯
风能、水能和贮存在化石燃料中的能量都是间接利用太阳能,除此以外,人类还设法直接利用太阳能。
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
12
太阳的利用
太阳能热水器
太阳能路灯
目前直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
13
太阳的利用
太阳能集热器
平面式集热器的箱面是玻璃,内部有涂黑的吸热板,可以吸收太阳辐射并转化为内能,从而将集热器管道内的水流加热。
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
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太阳的利用
试验中的太阳能汽车
太阳能电池可以将太阳能转化为电能,供我们使用。太阳能电池具有使用寿命较长、没有污染的优点,但是,它的成本较高,而且每个太阳能电池产生的电压较低。
太阳能电池阵列
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
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太阳的利用
试验中的太阳能汽车
太阳能电池目前主要在航空、航天、通信等领域中应用;在日常生活中也用于照明、计算器、手表等耗材少、工作电压低的用电器。
太阳能电池阵列
知识讲解
新课引入
随堂练习
课堂小结
布置作业
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是光电转换,把太阳能转化为电能。右图画出了这三种转化的方框图。其中椭圆表示转化的装置或物体,菱形表示由太阳能所转化