初中物理粤沪版九年级下册2 开发新能源教学ppt课件

这是一份初中物理粤沪版九年级下册2 开发新能源教学ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了太阳辐射能，大气升温不均匀，形成风空气动能，使水循环，形成水流水流能，被绿色植物微生物吸收，食物煤石油天然气，化学能，直接利用太阳灶，使大地变热等内容，欢迎下载使用。
1．知道能源与人类社会密切相关，需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题．2．知道太阳能和核能是两种新能源．3．了解直接利用太阳能的两种途径．4．了解裂变和聚变，知道原子弹、氢弹的制造原理，知道核反应堆的作用以及核电站的原理和作用．。
人类利用的常规能源是什么？可以开发利用的新能源有哪些呢？ 常规能源有：煤、石油、天然气等化石能源和风能、水能等，可以开发利用的新能源有: 核能、太阳能、原子能、地热能、潮汐能等今天我们就学习太阳能的知识。
太阳能的传递：大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射。太阳核心温度高达1500万摄氏度，表面温度约6000摄氏度。太阳能的产生：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。
太阳能——永恒的动力之源
请看一组数据吧： 太阳深处的极高温度是1 500万 ℃和极高压力约2×1016 Pa，据粗略估计，太阳向地球表面辐射的功率为1.7×1017w，相当于12000亿吨标准煤释放的能量。
看了数据再请同学们计算一下：太阳每小时辐射到地球的总能量有多少 ？
1.7×1017W×3600s=6.1×1020J
①太阳能十分巨大。
地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.1×1020焦，这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多，可见太阳能有多么巨大。 那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还可以维持50亿年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源，所以太阳能的第2个优点是：
　②太阳能供应时间长久。
我们到哪里去取太阳能？怎样获取呢？（只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，不需要挖掘开采）
③太阳能分布广阔，获取方便。
太阳能是最干净的能源，开发、利用太阳能不会给我们带来污染。所以，太阳能的第4个优点是：
④使用太阳能安全、不污染环境。
太阳能的优点：能量大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、无污染。太阳能的不足：存在分散、不稳定、转化效率低、成本高。
根据图示内容，说明太阳辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。
利用太阳能的两种方式1、通过光热转换，把太阳能转化为内能；2、通过光电转换，把太阳能转化为电能。
例如：用太阳炉、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来做饭、烧水等等，也可用集热器把水加热，产生水蒸气，再推动汽轮发电机发电——这就叫太阳能热电站。
①把太阳能转化成内能以供利用
例如：用硅光电池——也叫太阳能电池，把太阳能直接转化成电能。太阳能电池的应用已很广泛，像人造卫星上的电源、太阳能汽车上的电源，小型电视机、计算器上的电源，城市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池，我国还用太阳能电池做航标灯的电源，铁路信号灯的电源等等。
②通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能
广泛利用太阳能的困难
经计算，垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有几百瓦，所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集和转换能量的系统，目前造价还太高，影响推广。
（1）太阳能虽然十分巨大，但它太分散
由于地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难。
光热转换的效率为50～60%，而光电转换的效率只10%左右，所以还要下大力气研制高转换效率的材料。
（2）太阳能不稳定，不能正常使用
（3）目前太阳能转换器的效率不高
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？
当原子核发生聚变或者是裂变时会出现质量减少，根据爱因斯坦的质能方程E=mc2，减少的质量会转化为能量，因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能量。
一个重核分裂成两个中等大小的核。
两个轻核结合成一个较大的核。
二、核能——造福人类的“神火”
优点核能十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足，使用核能大大地节约了常规能源；核能的利用也能够解决能源分布不平衡的问题。缺点核能属于一次能源，它是不可再生能源；核能利用不当会造成核污染，产生核辐射，会对地球生物造成伤害。
用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核，典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。
1946-1948年我国物理学家钱三强夫妇从实验中观察到铀核的3分裂和4分裂现象。
铀核裂变的时候要放出一些中子，这些中子又可引起其它的铀235核裂变，就可使裂变反应不断进行下去，这种反应叫做链式反应。
1千克的铀全部裂变释放出2000吨的煤完全燃烧释放的能量。
链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产生毁灭性的破坏力。
轻核结合成质量较大的核的过程叫核的聚变。要发生聚变反应必须让轻核之间的距离达到10-15米。
常见的聚变形式： 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核。
发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。
大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。
某些质量很小的原子核，在超高温条件下结合成新的原子核，会释放出巨大的核能，这种现象叫聚变。 聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此聚变反应又叫热核反应，太阳内部就时刻发生着热核反应。
在太阳内部，氢核在极高温度下聚变成氦核，在这过程中释放出28MeV的能量。不过这种聚变过程，不是一次反应就能完成的，要经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦核。太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率，向宇宙空间辐射能量的。
核能的和平利用——核电站
如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行，释放的核能就可有效地利用。
是利用可控链式反应释放出能量发电。
核电站：利用核能发电
能量转化：核能→内能→机械能→电能特点：消耗燃料少、废渣少、成本低,特别适合缺少煤、石油和水力资源的地方
核反应堆：控制链式反应的速度,能够缓慢、平稳地释放核能的装置，是核电站的核心
核反应堆核裂变产生的大量的核能使水汽化变成水蒸气，水蒸气带动汽轮机工作，汽轮机推动发电机发电，实现了核能向电能的转化。
运用对比法认识裂变和聚变
核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆．下列说法错误的是（ ）A.目前核电站都是通过聚变反应来利用核能B.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的C.原子核分裂或聚合时释放出核能D.核能是一种不可再生的能源
一、太阳能 1.太阳能的优点及缺点 2.太阳能的利用 二、核能 1、核能的两种方式：核裂变和核聚变 2、核能的和平利用：核电站
1、在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________，释放出巨大的_________能。 2、太阳能热水器是将太阳能转化为______能；太阳能硅光电池将太阳能转化为______能；在绿色植物的光合作用过程中太阳能被转化为_______能。
3.2015年8月19日，日本向国际空间站发射无人货运飞船。空间站利用的太阳能属于________(填“一次”或“二次”)能源。“低碳环保”是当今世界的主题，太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的________(填“核裂变”或“核聚变”)，太阳发出的光以________km/s的速度向周围空间传播(不计空气的影响)。
1、光能从宏观上看是直射的，从微观上看是波动的，具有一定能量。光是一系列电磁波，也称可见光谱。在科学上的定义，光是指所有的电磁波谱。光是由光子为基本粒子组成，具有粒子性与波动性，称为波粒二象性。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。对于可见光的范围没有一个明确的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波长在380～760nm之间。人们看到的光来自于太阳或借助于产生光的设备，包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等。可见的称为可见光，反之为不可见光。