九下 第18章 18.3太阳能 课件（25张）

(共25张PPT)
18.3太阳能
1.了解太阳能的优点。
2.知道利用太阳能的三种方式。
3.能解决一些关于太阳能转化的物理问题。
学习目标
化石能源有限，不可再生。
人类面临能源危机！
开发新能源，迫在眉睫！
新能源：太阳能、核能、地热能、氢能等。
一、神奇而神秘的太阳
1.太阳很远。
距离地球约1.5 ×108km。太阳光传播到地球约500秒左右。
2.太阳很大
直径约是地球的109倍，质量约是地球的33万倍。
3.太阳很热
表面温度约6000℃，内部温度高达1.5 ×107℃。
4.太阳蕴藏着无比巨大的能量
据估计，每几天向地球辐射的能量，相当于地球上所有化石燃料化学能的总和。
二、太阳能的优点
1.太阳能无比巨大
据估计，每几天向地球辐射的能量，相当于地球上所有化石燃料化学能的总和。
2.太阳能分布广阔，获取方便
只要太阳照到的地方，就有太阳能，不用刻意寻找；只要用东西接收就行，不需要挖掘开采。
3.使用太阳能安全、不污染环境。
太阳能是人类未来的理想能源之一
二、广义的太阳能
地表的太阳能
风能
水能
化石能源
生物质能
生物质能：绿色植物将太阳能转化为化学能储存在内部的能量。
二、广义的太阳能
从广义的角度看，太阳能不仅包括直接辐射到地球表面的太阳能，而且还包括由它引起的水能、风能、生物质能等。石油、天然气和煤等化石能源也都来自于太阳。
哪些能量不是来自太阳？
核能、地热能、潮汐能。
二、广义的太阳能
不是来自太阳的能量
地热能
潮汐能
三、太阳能的利用
人类直接利用太阳能有三条途径：
1.太阳能转化成内能
太阳能热水器
太阳灶
三、太阳能的利用
1.太阳能转化成内能
三、太阳能的利用
1.太阳能转化成内能
集热管
太阳能热水器
太阳能电池板
2.太阳能转化成电能
三、太阳能的利用
太阳能发电系统
3.太阳能转化为化学能
三、太阳能的利用
三、太阳能的利用
三、太阳能的利用
太阳能有这么多优点，为什么不大量推广应用？
1.太阳能虽然十分巨大，但不集中
垂直照射时，每平方米面积上的太阳能只有几百瓦，大规模开发利用需要庞大的收集和能量转换系统，造价比较高，影响推广。
2.太阳能不稳定，影响因素多
由于地球自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，为连续使用带来困难。

3.太阳能转换效率不高
光热转换的效率为50～60%，而光电转换的效率只有10%左右。太阳能转化为其他形式的能的效率不理想。
三、太阳能的利用
大规模利用太阳能还要做大量研究工作，相信随着科学技术的进步，太阳能的应用将越来越广泛，太阳能将成为人类的重要能源之一。
四、知识梳理
1.了解太阳能的优点。
太阳能无比巨大，分布广阔、获取方便，安全、不污染环境。
2.知道利用太阳能的三种方式。
太阳能转化成内能，太阳能转化成电能，太阳能转化成化学能。
3.能解决一些关于太阳能转化的物理问题。
五、课堂练习
1.下列关于太阳能的说法中，错误的是 ( )
A．太阳能十分巨大，供应时间长久
B．太阳能分布广阔，处处可以利用
C．太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响
D．太阳能安全、清洁，不会造成环境污染
2.下面的能源中不是来自太阳的是 ( )
A．地热能 B．生物质能 C．石油和天然气 D．水能
C
A
3.下列装置中，利用太阳能的是 ( )
(1)微波炉；(2)太阳能集热箱；(3)太阳灶；(4)光电池．
A．(2) B．(2)(3) C．(2)(3)(4) D．(1)
4.市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，如图所示，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能在炎热的夏季给人带来一丝凉意．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
C
D
5.人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等．小颖想测出地球表面接收到太阳能的总功率.
(1)天气晴朗时，小颖测得太阳能热水器1 h内平均能使质量为36 kg的水从20℃升高到30 ℃，则水吸收了多少热量?[ C水 =4．2×103J／(kg ℃)]
(2)小颖查得热水器接收太阳能的总有效面积为1．2 m2，热水器能把接收到的太阳能的50％转变为水的内能，则这台热水器每平方米的面积上接收太阳能的平均功率是多少?

每平方米接收到的太阳能
5.人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等．小颖想测出地球表面接收到太阳能的总功率.
(1)天气晴朗时，小颖测得太阳能热水器1 h内平均能使质量为36 kg的水从20℃升高到30 ℃，则水吸收了多少热量?[ C水 =4．2×103J／(kg ℃)]
(2)小颖查得热水器接收太阳能的总有效面积为1．2 m2，热水器能把接收到的太阳能的50％转变为水的内能，则这台热水器每平方米的面积上接收太阳能的平均功率是多少?
(3)已知地球接收太阳能的总有效面积为1．3×1014m2，则地球表面接收到太阳能的总功率为 ．小颖查阅相关资料获知，辐射到地球的太阳能总功率为1．7 ×1017W．与她计算得到的功率相差较大，试分析原因是 ．
1.512×106 J
700W
9.1×1016 W
被大气层反射和吸收一部分能量
6.目前，许多城市的十字路口都安装了太阳能红绿灯．白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时多余的电能又给蓄电池充电．在阴雨天和晚上蓄电池又给红绿灯供电，使红绿灯能连续工作(红绿灯规格一样)。其主要参数见下表．
(1)若每天有效受光时间为6 h，每平方米的面积上太阳辐射的功率为103W，求这种太阳能电池板每天获得的电能．
(2)若太阳能红绿灯由红、黄、绿三灯组成．每天获得的电能，可使它连续正常工作40 h，求太阳能红绿灯正常工作时的功率和电阻．
用kW·h这套单位比用国际单位简单！
4.32 ×106 J
30W 19.2Ω
7.清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车，车上电池的太阳能接收板的面积是8 m2，它正对太阳时电池能产生120 V的电压，并对车上电动机提供10 A的电流，电动机的直流电阻为4Ω ，而太阳光垂直照射到地面时单位面积上的辐射功率为1．0×103W／m2．
(1)该车的太阳能电池的效率是多少?
(2)该车的电动机把电能转化为机械能的效率是多少?(不计电动机转动时的摩擦)
(3)若太阳辐射的总功率为3．9×1026W，且太阳光在穿越太空及地球大气层到达地面的途中有27．5％的能量损失，请根据这些资料估算太阳到地球的距离．（球面面积的计算公式：S=4πR2）
?
15%
66.7%
7.清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车，车上电池的太阳能接收板的面积是8 m2，它正对太阳时电池能产生120 V的电压，并对车上电动机提供10 A的电流，电动机的直流电阻为4Ω ，而太阳光垂直照射到地面时单位面积上的辐射功率为1．0×103W／m2．
(1)该车的太阳能电池的效率是多少?
(2)该车的电动机把电能转化为机械能的效率是多少?(不计电动机转动时的摩擦)
(3)若太阳辐射的总功率为3．9×1026W，且太阳光在穿越太空及地球大气层到达地面的途中有27．5％的能量损失，请根据这些资料估算太阳到地球的距离．（球面面积计算公式：S=4πR2）
?
15%
66.7%
1.5 ×1011 m
R
地球
祝同学们学习进步！