第二十一章 第3节 太阳能2024-2025学年人教版物理九年级下学期

第22章 能源与可持续发展 22.3 太 阳 能 学习目标 1.了解太阳能的由来及特点。知道太阳能是太阳内部发生核聚变形成的，知道太阳能是人类的资源宝库. 2.了解利用太阳能的方式. 3.结合实例知道直接利用太阳能的两条途径 预习检测 你用过太阳能热水器吗？它具有方便、节能、高效的特点，深得人们的青睐。同学们，你们知道它的原理吗？它是怎么样工作的？ 新课导入 人类和能源 1.392×106km 1.9891×1030kg 1.412×1027m3 1.409x103kg/m3 50亿年 1.5×108km 6000oc 表 15000000oc 核 太阳——巨大的“核能火炉” 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。 二、太阳是人类能源的宝库 太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。 太阳向外辐射的能量中，只有约20亿分之一 传递到地球。为动植物的生长，人类的活动提供了能量源泉。 太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。 太阳是人类能源的宝库 植物利用光能制造化合物，储存化学能 树木燃烧时，所储存的化学能释放为内能和光能 电能转化为光能，用于街道和住宅照明 流动的水驱动水力发电站的发电机时，水的动能转化为电能 太阳辐射使大气升温不均，形成风 太阳能的利用 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。 远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。 经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。 化石能源的形成 石油的形成 煤的形成 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 楼顶上的太阳能集热器为住户提供热水 用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内能。 太阳能热水器 太阳能转化为内能 集热器的原理 热水 冷水 集热器 太阳光 水箱 太阳能转化为内能 太阳能电池可以将太阳能转变为电能； 在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。 2．光电转化 太阳能路灯 太阳帽的小风扇 电能 太阳能 全球最大的光伏发电园 光伏发电 中国青海省 609平方千米 约100亿度/年 塔拉滩光伏发电园 太阳能的利用 集热塔加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电。 太阳能热发电站 定日镜追着太阳转，反射阳光。 光合作用 太阳能转化为化学能 太阳能的利用 3.光化转化 能源易获取 不排放CO2 能源量大 可持续性强 能源分散 受自然条件限制 转化效率低 成本较高 太阳能技术的优点 太阳能技术的缺点 太阳能技术的优缺点 (1)地球上的风能、水能来源于太阳. 地球上任何地方都在吸收太阳的热能量，但是由于地面每个部位受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样.于是，暖空气膨胀变轻后上升，冷空气冷却变重后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风. 地球表面的一部分水吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨. (2)植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存储在植物体内. (3)人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命.总之，整个能量是守恒的. 地球上的生物质能来源于太阳 想想做做 1.在一个黑色盘子和一个白色盘子中分别注入约1cm深的冷水，用温度计测量初温。 2.将玻璃板（或透明塑料纸）盖在盘子上，然后放在阳光下晒一个小时。 3.移开盖板，用温度计测量水温。哪个盘中的水温高？ 自制太阳能集热器 黑色盘子中的水温高，因为黑色盘子吸热性比白色盘子的吸热性要强. 在盘子上面盖玻璃板是防止水蒸发变成水蒸气跑掉（同时带走热量）. 为什么要用黑色的盘子？为什么盘子上面要盖玻璃板？ 想一想 2.太阳能是人类能源的宝库，下列能源中不是来源于太阳能的是（ ） A.地热能 B.风能 C.水能 D.生物质能 A 检测反馈 1.随着人们对原子核结构认识的不断深入，核能的开发和利用备受关注，有关核能的理解，正确的是（ ） A.核能是可再生的清洁能源 B.太阳能是由氢原子裂变放出的能量 C.能源开发就是要利用核能 D.核能是原子核发生变化时放出的能量 D 检测反馈 1.太阳能可以直接利用，下列装置中把太阳能转化成内能的是（ ）。把太阳能转化成电能的是（ ）。 A.硅光电池 C.太阳集热器 B.太阳灶 　D.太阳能热电站 BC AD 检测反馈 2.当今人类利用的常规能源是（ ）, 新能源是（ ）。 A.化石能源 C.核能 B.太阳能 D.电能 AD BC 检测反馈 3.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示，在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是( ) A.机械能→太阳能→电能 B．太阳能→机械能→电能 C.电能→太阳能→机械能 D．太阳能→电能→机械能 D 检测反馈 1.下列关于太阳能的说法，错误的是（　　） A．太阳能是一次能源 B．太阳能是由核聚变产生的 C．当前我国能源消费以直接利用太阳能为主 D．太阳能清洁，无污染 C 检测反馈 2.2019年4月30日，云南省政府新闻办发布消息，我省33个贫困县（市、区）达到脱贫标准，退出了贫困序列。脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板，头顶小风扇”的新能源路灯。下列说法正确的是（　） A．小风扇的作用是为太阳能电池板散热 B．太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能 C．这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电 为一体的发电用电设备 D．太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转 化为电能 C 检测反馈 3.习近平总书记提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境。下图是一款太阳能电动车。其中的硅光电池板主要是利用_________（填“半导体”或“超导”）材料制成,光伏发电是将_________转化为电能；电动车运动过程中，太阳能主要转化为车的______能。 半导体 机械 太阳能 检测反馈 1.十九大报告中提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电站实现了将______转化为电能，这种绿色能源具有_______的优点。 太阳能 清洁无污染 2.太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________（选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的核能。 聚变 检测反馈 3. 科学家设想利用道路来收集太阳能进行发电，供电动汽车和路灯使用。方法是在路基上先铺设覆盖有太阳能电池的水泥板，再在太阳能电池上覆盖透明的玻璃作为路面，这个设想要能实际使用，对玻璃的选择，下列哪一项不是主要需考虑的（　　） A．玻璃颜色 B．玻璃强度 C．玻璃的隔音效果 D．玻璃表面粗糙程度 C 检测反馈 教材习题解答（见教材P173 ） 1.有人说，我们现在开采的煤、石油等化石能源，实际上都是来源于上亿年前太 阳上的核能。请你说明这句话的道理。 解答：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.在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。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、天然气和煤。 2.许多城市都在推广利用太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能。白天，大阳能转化为电能，除供正常使外，将多余的能量储存在蓄电池内。夜晚供交通指示灯及照明灯发光。请完成下面的方框图，反映这个过程中能量发生转化的情况。 太阳能 电能 光能 化学能 电能 教材习题解答（见教材P173 ） 3.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。太阳能化为其他形式能量的方式有三种：一是光热转换，例如用太阳能集热器把水加热；二是光化转换，把太阳能转化为化学能；三是光电转换，把太阳能转化为电能。下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的另一种能量形式。请在图中的三个空白处填入相关的文字。 教材习题解答（见教材P173 ） 太阳能 太阳能集热器 光热转换 光电转换 光化转换 电能 化学能 内能 太阳能电池板 绿色植物 4.太阳能电池作为一种新能源产品，具有宽广的前景，它有哪些优点？它目前适用于哪些地方？ 答案：太阳能电池具有使用寿命较长、没有污染的优点。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、手表等耗电少、工作电压低的用电器。 教材习题解答（见教材P173 ） 能源危机是石油、电力或其他自然资源的短缺，是全球性问题，开发利用新能源是解决问题的根本途径。 （1）核电站就是利用原子核的裂变的链式反应产生的能量发电，它的核心是反应堆，反应堆里放出的核能转化成高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能。 （2）太阳能是太阳内部氢核聚变产生的能量； （3）开发和利用新能源指的是无污染的清洁能源。 方法点拨 Lavf56.40.101 91flv.com，做你想要的视频网站! Lavf56.40.101 91flv.com，做你想要的视频网站! Lavf57.62.100 Lavf57.83.100 Lavf57.77.100 $$