初中科学华东师大版（2024）九年级下册2 太阳能的利用精品ppt课件

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1）可再生的新能源有哪些？2）太阳会发光发热，是地球上人类活动的主要能量来源。现在请你思考后回答下面的问题：就你所知，人类可以通过哪些方式获取太阳能？
太阳能、风能、新型生物质能、海洋能、地热能和潮汐能等都属于可再生的新能源。
直接利用太阳能：晒衣服、晒太阳取暖等；间接利用太阳能：利用太阳能热水器获得热水、利用太阳能电池获得电能、利用太阳能驱动汽车运动等等。
一、太阳能的优点1、太阳能：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。太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量。太阳能是一种新兴的可再生的能源。太阳能是世界上最丰富的永久能源。
2、太阳能是地球上许多能量的来源。（1）植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。（2）煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的。（3）水能、风能等也都是由太阳能转换来的。（4）地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。
3、太阳能的优点：（1）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）太阳能无污染，对环境无害；（3）太阳能可以长期持续利用；（4）太阳能的能量巨大。
4、太阳能的缺点：（1）分散性：夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1m2接收到的太阳能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而冬季与阴天更少。（2）不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度、海拔高度、天气等因素的影响，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。（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。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。
二、太阳能的利用形式1、太阳能利用的光—热转换：能量转化：太阳能直接转换成其他物体的内能；收集设备：平板型集热器、聚焦型集热器（1）平板集热器：太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、箱式太阳灶、太阳能温室等；（2）聚焦型集热器：反射式太阳灶、太阳能蒸汽锅等。
欣赏：外国人制作简易太阳灶的过程
（1）你认为可以利用哪些器件或物品作为反光材料？（2）在制作小型反射器时你打算采用什么形状的反射面？（3）怎样知道反射面上各部分反射光的会聚处？
玻璃、金属薄片、锡箔纸等
碗形、水果盘型等反射面
阳光低下，用纸张等在反射面上方寻找聚光点，并用纸巾测试是否会被点燃，等。
太阳能热发电站的工作原理
太阳是一个巨大的能源。通过测定得知，当阳光垂直照射时，地面每平方米面积上每秒内约可获得800 J的能量，10天内到达地球的太阳能比地球岩石圈内蕴藏的所有化石燃料的总量还要多。 为了充分利用太阳能，在光照充足的地区，已经建立了太阳能热发电站，以达到用太阳能发电的目的。太阳能热发电站的工作原理是这样的：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。
2、太阳能利用的光—电转换：能量转化：太阳能直接转换成电能。转换装置：太阳能电池。太阳能电池优点：（1）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。 （2）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。（3）太阳能发电也可以通过光—热—电的方式获得，即利用太阳能集热器把光能转换成蒸汽的内能，然后让蒸汽驱动汽轮机发电。
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。
3、太阳能利用的光—化学转换：能量转化：太阳能直接转换成化学能。（1）自然界中的光－化学转换：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。（2）人类正在研究中的光—化学转换：仿效光合作用中的光催化反应分解水，从中获得可用作各种动力源的氢能。优点：由于氢和水在光化学装置中构成可逆循环，因此既无污染，又可持续利用。
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。
1、太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是（　　） A．原子核的放射性产生的核能 B．原子核的裂变产生的核能 C．原子核的聚变产生的核能 D．化学反应产生的化学能
2、下列装置中不是直接利用太阳能的是（　　） A. 电冰箱 B. 太阳灶 C. 光电池 D. 太阳能热水器
3、太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（　　） A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能 B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的 C．地球上的水循环是由太阳能推动的 D．太阳能来源于太阳内部的核裂变
4、广阔无垠的沙漠上有浅色的沙子、黑色的石头、小片草地和位于草地上的一池湖水，白天在太阳光的照射下，温度升得最高的是（　　） A．小片草地 B．黑色的石头 C．浅色的沙子 D．一池湖水
5、图示为一种新型薄膜太阳能电池，厚度只有几微米，可弯曲，1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10-3kW•h的电能，它可以贴在玻璃上，制成太阳能发电窗户，下列说法正确的是（　　） A．太阳能不是清洁能源 B．太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失 C．薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能 D．1g薄膜太阳能电池1h可提供2.16×104J的电能
6、太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度（用R表示）为R=300J/（m2•s），它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300J。该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2m2，贮水箱中有0.1m3的水。求：（1）贮水箱中水的质量。（2）若在阳光下照射70min，所接收到的太阳能全部用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度？[ρ水=1.0×103kg/m3，C水=4.2×103J/（kg•℃）]
7、如图是“多功能组合式太阳能房”中的太阳能积热墙．在墙上用胶粘一层黑炉渣，在外面安装双层玻璃．黑墙能吸收太阳的辐射热，与玻璃之间形成了空气加热系统，这个系统上下有两个管子与室内相通。（1）屋里　 （选填“冷”或“热”）空气下沉从下面的管子进入系统，　 （选填“冷”或“热”）空气上升通过上面的管子回到屋内；（2）墙外面双层玻璃的主要作用是（ ） A．隔热 B．屏蔽磁场 C．挡光 D．绝缘（3）在炎热的夏季，应　 　（选填“关闭”或“开启”）空气加热系统，请写出一种简易可行的关闭方法 。 　 　
同时关闭进、出气管道
1、太阳以辐射方式源源不断地向地球输送能量；2、太阳能能量普遍、巨大、无害、长久，但又分散、不稳定；3、目前太阳能转换的三种方式：光－热转换、光－电转换、光－化学转换。
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
1、复习本课时主要内容；2、完成学案中的“课后练习”；3、完成作业本中相应练习；4、预习下一课时主要内容。