22.3太阳能课件(26张PPT)

第二十二章 能源与可持续发展
第3节 太阳能
2020年秋人教版物理九年级全一册精品课件
1.知道太阳能的由来及其特点。
2.知道太阳能的利用方式，会解释太阳能在生产、生活中的主要应用。
学习目标
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。
知识
太阳的结构：太阳大气、太阳核心、辐射层、对流层
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。
一、太阳——巨大的“核能火炉”
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
被海水吸收
太阳辐射
地球上
各种能源
形成洋流（波浪能）
万物生长靠太阳
二、太阳是人类能源的宝库
煤的形成
石油、天然气的形成
太阳向地球辐射能量
光合作用
食物中的化学能
煤炭
太阳能的优点
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。
思 考
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。
三、太阳能的利用
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？
思 考
一、太阳能产生于轻核聚变
二、太阳能是人类能源的宝库
1、化石能源来源于太阳能
2、风能、水能来源于太阳能
3、生物质能来源于太阳能
三、太阳能的利用方式有两种
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。
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。
聚变
核
内
电
化学
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)。
一次
核聚变
3×105
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。
光能和太阳能的区别
2、太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。
地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
谢谢
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