6.2太阳能的利用（课件）-【上好课】2024-2025学年九年级科学下册同步精品课堂（华东师大版）

第2节 太阳能的利用 九年级科学下册 •华东师大版 第6章——能源与社会 教学目标 一 02 太阳能利用的光 01 太阳能的优点 03 ①热转换 ②电转换 ③化学转换 教学引入 二 太阳是人类的天然能源库。直接和高效地利用太阳辐射能是当代能源技术的重大课题。 教学引入 二 太阳像个魔术师，有时会在地上留下一片暗影，有时会在天空挂上一道彩虹，它把阳光洒向大地，给我们温暖，给我们光明。聪明的人们已经懂得利用太阳能为人类服务。 教学引入 二 说一说：生活中，知道哪些有关太阳能的获取和利用 的信息？ 太阳能能量巨大 植物利用太阳能光合作用 利用太阳干燥物品（衣服、种子……） 利用太阳能杀菌（晒被子……） 利用太阳能加热水（太阳能热水器、太阳灶……） 太阳不稳定（阴雨天没有太阳能可利用） 太阳不能储存 太阳分散 太阳能的优点 三 太阳能的优点和缺点 1、太阳能优点： （1）普遍：太阳能无处不在，非常普遍，到处 可以利用，不需要开采和运输； （2）环保： 太阳能无污染，对环境无害； （3）持续：太阳能 可以长期持续利用； （4）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 太阳能的优点 三 2、太阳能的缺点： （1）分散：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能量密度很低。夏季的正午时太阳辐能最大，而冬季和阴天则很低。 （2）不稳定：由于受到昼夜、季节、天气、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制和影响，到达某一地面的太阳辐照度既是间断、极不稳定的。 （3）效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高。 太阳能的利用 四 太阳是人类的天然能源库。太阳以源源不绝的辐射方式向地球输送能量。 太阳为地球提供了光和热资源。地球上的生物生长发育离不开太阳。 直接和高效地利用太阳辐射能是当代能源的重大课题。 太阳能的利用 四 目前，太阳能的利用方式主要有三种： 1）太阳能的光－热转换 2）太阳能的光－电转换 3）太阳能的光－化学转换 太阳能的利用 四 1.太阳能利用的光—热转换 把太阳能直接转换成其他物体的 ，称为光—热转换。 内能 太阳能光—热转换。 平板型集热器 聚焦型集热器 太阳能的利用 四 平板型集热器 太阳能热水器 太阳能干燥器 太阳能蒸馏器 箱式太阳灶 太阳能温室 太阳能的利用 四 聚焦型集热器 反射式太阳灶 太阳能蒸汽锅 太阳能的利用 四 太阳能热发电站 用许多反射镜将阳光集中到一个集热装置上，通过热交换器，使管道系统内的水（工作物质）沸腾变成高温高压 蒸汽，推动涡轮发电机转动而发电。 太阳能的利用 四 制作简易反射式太阳灶 目的： 利用手边容易找到的材料制作一个简易的反射式太阳灶。 问题讨论： （1） 你认为可以利用哪些器件或物品作为反光材料？ 用铝箔或锡纸 （2） 在制作小型反射器时你打算采用什么形状的反射面？ 凹面形反射面 太阳能的利用 四 （3） 怎样知道反射面上各部分反射光的会聚处？ 拿一张纸在凹面前移动，直到出现一个最亮的光斑为止。 （4） 请设计一个反射式太阳灶，并说明需要用哪些材料。 用废铁锅制作太阳灶。将废铁锅内壁涂上浆糊，把一张张铝箔或锡纸沿锅壁顺序铺平粘好，就制成了一个反射式太阳灶。 课下完成： 以个人或小组形式收集材料并完成反射式太阳灶的制作。 太阳能的利用 四 2.太阳能利用的光—电转换 把太阳能直接转换成 ，称为光—电转换。 电能 太阳能电池 太阳能电池发电简单、方便、不耗燃料、少维护，是一种安全、灵活、无噪声、无污染的发电系统 太阳能的利用 四 第一块太阳能电池是100多年前的硒光电池，但是真正有实用价值的太阳能电池是美国贝尔实验室的科学家在1954年制成的硅太阳能电池。目前太阳能电池中最为成熟的是单晶硅太阳能电池，而且太阳能电池的转换效率已超过20％。 太阳能电池具有重量轻、寿命长和适用面广等特点，是人造卫星、空间探测器和空间站等航天器的主要电源 太阳能的利用 四 太阳能电池可以组装成任意大小的直流或交流电源，可直接供电或并网供电。 太阳能计算器 太阳能手表 小型太阳能电池，发电功率仅几毫瓦 太阳能的利用 四 太阳能电池可以组装成任意大小的直流或交流电源，可直接供电或并网供电。 太阳能汽车 太阳能飞机 太阳能船舶 中型的太阳能电池，发电功率数千瓦 太阳能的利用 四 太阳能电池可以组装成任意大小的直流或交流电源，可直接供电或并网供电。 太阳能发电站 大型的太阳能电池，发电功率可达数千千瓦 太阳能的利用 四 观察太阳能电池产生的电压 材料：一块太阳能电池板、二根导线、一台电压表、一张黑纸。 步骤：①用导线把太阳能电池板的两极接在电压表上； ②把太阳能电池板置放在有阳光的地方，观察电压表的指针是否转动。 ③用黑纸遮住太阳能电池板，再观察电压表的指针是否转动。 对两次观察的结果进行比较，并加以说明。 太阳能电池板暴露在阳光下时，电压表的指针发生偏转，说明产生了电压；而用黑纸遮住太阳能电池板时，电压变为零。说明，太阳能电池板只有接受阳光照射时才能发生光电转换。 太阳能的利用 四 3.太阳能利用的光—化学转换 把太阳能直接转换成 ，称为光—化学转换。 化学能 自然界中绿色植物的光合作用，是把太阳能转变成化学能贮存起来的理想能量循环。 太阳能的利用 四 科学家们正在设计一种太阳能房屋，目前已造出样品房。这种房屋没有外部的输入电线，室内需要的电力完全靠太阳能供给。没有污染、没有停电的苦恼，只有光明和温暖。 新型房屋的屋顶是用太阳能光电板搭建的，窗户也用光电板建造，既能获得能源，又能遮蔽风雨，真是两全其美。 太阳能房屋 课堂练习 五 1、某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电 以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　C　） A. 电能→机械能→光能 B. 光能→机械能→电能 C. 光能→电能→机械能 D. 机械能→电能→光能 C 课堂练习 五 2、如图是直接利用太阳能的三种主要形式，其中在现代生活中得到广 泛利用且属于光—热转换的是（　A　） A. 太阳能热水器 B. 计算器 C. 绿色植物的生长 D. 汽车 A 课堂练习 五 3、关于太阳能的优点，下列描述正确的是（　D　） ① 能量巨大。 ② 对环境有一定的污染。 ③ 是一种取之不尽的能源。 ④ 不可以长期持续利用。 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③ D 课堂练习 五 4、一天中，该电站太阳能光板的朝向变化正确的是（　　） A．春分日--先朝东，后朝南，再朝西 B．夏至日--先朝东南，后朝南，再朝西南 C．秋分日--先朝东，后朝北，再朝西 D．冬至日--先朝东北，后朝北，再朝西北 A 课堂练习 五 5、以下关于太阳能使用的说法正确的是（　　） A．利用煤、石油和天然气等能源与太阳能完全无关 B．利用生物质能实际上是在间接利用太阳能 C．直接利用太阳能的技术有待进一步提高，特别是应该提高太阳能的转换效率 D．不同颜色的物体吸收太阳能的效果相同 B 课堂小结 六 1、太阳能： 优点：普遍、巨大、无害、长久； 缺点：分散、不稳定、收集成本高； 2、太阳能利用形式： 光－热转换 光－电转换 光－化学转换 $$