第二十二章 第3节 太阳能（共14张PPT） 课件2022-2023学年人教版物理九年级全一册

(共14张PPT)
太阳能
第二十二章 第３节
　　太阳距地球1.5亿千米，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1 500万摄氏度。
一、太阳——巨大的核能火炉
　　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
二、太阳是人类能源的宝库
　　直接利用太阳能的方式主要有两种。
太阳能
内能
　　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。
1．光热转化
三、太阳能的利用
太阳能
电能
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
三、太阳能的利用
公式复习
小明家的太阳能热水器可以贮水100kg.天气
好时，吸收太阳辐射能可以使水温升的足够高；
阴雨天可用电辅助加热，它的电加热器的额定电
压是220V,额定功率是2000W.
： 太阳能与热学、电学知识的综合
（1）若在阳光的照射下，100kg的水温度从20℃上升到50℃，吸收的太阳的热量是多少？
（2）若在阴雨天使用电加热器在额定电压下将这些水加热，使之升高相同的温度，需要多长时间？（假设消耗的电能全部转化为水吸收的内能）
（3）实际上用电加热时间需要2h，请你写出产生这种现象的两点原因。
答案：（1）1.26×107 J（2）1.75h（3）电加热过程中，存在热量损失或实际电压低于额定电压的情况。
经典题型
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，贮水箱中盛有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·℃)]
答案：（1）8.82×１０7J；（2）2.205×１０7s=6.125h；（3）节能、环保、无污染。
下表是某电辅式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度为20℃水将保温桶，假设热水器接收到的太阳能有50％被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：ｃ水＝４.２×１０３J／(ｋｇ℃)
⑴、当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
⑵、若晚间无太阳光时用电热管加热，达到同样的要求，在电热管不及热量损失的情况下需要加热多长时间？
⑶、要说出一条太阳能热水器的优点。
保温桶容积（L）采光面积（ｍ２） 150
2.5
水温（℃） 夏天 45-60
冬天 40-60
电热管 220V、2000W 1．太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置，小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上，现需要初温为10℃的100kg的水，加热到60℃，则
（1）把这些水从地面输送到屋顶的热水器中，需要对水做多少功？
（2）这些水要从太阳那里吸收多少热量？
（3）下雨时，改用热水器中的电辅助设备加热（加热功率1500w），若不计热损失，加热这些水需要多少时间？[g=10N/kg C水=4.2×103J/kg·℃]
课后作业
．太阳能是一种理想的绿色能源。李刚家最近安装了一台太阳能、电能两用热水器，如图所示。请回答下列问题：
（1）设水箱可装水80kg，在一般的光照条件下，一满箱20℃的水到傍晚时，水温可达到55℃，则水吸收的热量是多少？相当于多少立方米的煤气完全燃烧放出的热量？[c水=4.2×103 J/(kg·℃)；煤气的热值约4×107J/m3]
（2）在阴雨连绵的天气里，水箱中的水需要用电加热器来加热。若该电加热器规格为“220V 1.8kW”，要使满箱水同样从20℃升高到55℃，电加热器至少需要正常工作多少时间？
小星家的太阳能热水器，水箱容积是200 L。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题：
（1）水箱中水的质量；水吸收的热量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少煤气。（煤气的热值q=4。2×107J/kg）
再见！