1、第第3节节 太阳能太阳能第1页第1页 教学目的教学目的 1.知道太阳能由来及其特点。2.大体理解利用太阳能方式及其新进展。第2页第2页太阳太阳巨大巨大“核能火炉核能火炉”太阳距地球1.5 亿千米,它直径大约是地球110倍,体积是地球130万倍,质量是地球33万倍,关键温度高达1 500万摄氏度。在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大核能。因此能够讲,太阳关键每时每刻都在发生氢弹爆炸,比原子弹爆炸威力更大。太阳关键释放能量向外扩散,能够传送到太阳表面。太阳表面温度约6 000,就像一个高温气体构成海洋。大部分太阳能以热和光形式向四周辐射开去。太阳这个巨大“核能火炉”已经“燃烧”了近5
2、0亿年。当前,它正处于壮年,要再过50 亿年才会燃尽自己核燃料。那时,它将膨胀为一个巨大红色星体第3页第3页太阳结构(示意图)第4页第4页太阳是人类能源宝库太阳是人类能源宝库 太阳向外辐射能量中,只有约20 亿分之一传递到地球。太阳光已经照耀我们地球近50 亿年。地球在这50 亿年中积累太阳能是我们今天所用大部分能量源泉。以化石能源为例。煤、石油、天然气是地球给人类提供最主要一次能源。远古时期陆地和海洋中植物,通过光合作用,将太阳能转化为生物体化学能。在它们死后,躯体埋在地下和海底,腐烂了。沧海桑田,通过几百万年沉积、化学改变、地层运动,在高压下渐渐变成了石油和煤。在石油形成过程中还放出天然气
3、。今天,我们开采化石燃料来获取能量,事实上是在开采上亿年前地球所接受太阳能。第5页第5页石油、天然气形成海洋微小海洋生物早期沉积岩岩石新层不断形成海洋生物被埋在岩石层板块漂移巨大压力使岩石隆起天然气层石油层第6页第6页煤形成第7页第7页想想议议想想议议 依据下图,阐明太阳辐射到地球能量利用、转化和守依据下图,阐明太阳辐射到地球能量利用、转化和守恒情况。恒情况。地球上能量是如何转化和守恒?第8页第8页太阳能利用太阳能利用 人类除了间接利用存贮在化石燃料中太阳能外,还设法直接利用太阳能。当前直接利用太阳能方式主要有两种,一个是用集热器把水等物质加热,另一个是用太阳能电池把太阳能转化成电能。楼顶上太
4、阳能集热器为住户提供热水太阳能凉帽。电池板把太阳能转化为扇叶动能。第9页第9页想想做做想想做做 1.在一个黑色盘子和一个白色盘子中分别注入约在一个黑色盘子和一个白色盘子中分别注入约1 cm深冷水,用温度计测量初温。深冷水,用温度计测量初温。2.将玻璃板(或透明塑料纸)盖在盘子上,然后放在将玻璃板(或透明塑料纸)盖在盘子上,然后放在阳光下晒一个小时。阳光下晒一个小时。3.移开盖板,用温度计测量水温。哪个盘中水温高?移开盖板,用温度计测量水温。哪个盘中水温高?想一想,为何要用黑色盘子?为何盘子上面要盖玻璃想一想,为何要用黑色盘子?为何盘子上面要盖玻璃板?板?自制太阳集热器自制太阳集热器第10页第1
5、0页 平板式集热器箱面是玻璃,内部有涂黑吸热板,能够吸取太阳辐射并转化为内能,从而将集热器管道内水流加热。太阳能电池能够将太阳能转化为电能,供我们使用。太阳能电池含有使用寿命较长、没有污染长处,但是,它成本较高,并且每个太阳能电池产生电压较低。太阳能电池当前主要在航空、航天、通信等领域中应用;在日常生活中也用于照明、计算器、手表等耗电少、工作电压低用电器。第11页第11页试验中太阳能汽车第12页第12页太阳能电池阵列第13页第13页动手动脑学物理动手动脑学物理化学能化学能 许多都市都在推广利用太阳能,都市交通批示灯及路许多都市都在推广利用太阳能,都市交通批示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能。白
6、天,太阳能转化为电能,灯照明系统已大量使用太阳能。白天,太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多出能量储存在蓄电池内,夜晚供交除供正常使用外,将多出能量储存在蓄电池内,夜晚供交通批示灯及照明灯发光。请完毕下面方框图,反应这个过通批示灯及照明灯发光。请完毕下面方框图,反应这个过程中能量发生转化情况。程中能量发生转化情况。电能电能第14页第14页动手动脑学物理动手动脑学物理 人类利用太阳能实质,是将太阳能转化为其它形式能人类利用太阳能实质,是将太阳能转化为其它形式能量。太阳能转化为其它形式能量方式有三种:一是光热转量。太阳能转化为其它形式能量方式有三种:一是光热转换,比如用太阳能集热器把水加热;二是光化转换,把太换,比如用太阳能集热器把水加热;二是光化转换,把太阳能转化为化学能;三是光电转换,把太阳能转化为电能。阳能转化为化学能;三是光电转换,把太阳能转化为电能。下图画出了这三种转化方框图。其中椭圆表示转化妆置或下图画出了这三种转化方框图。其中椭圆表示转化妆置或物体,菱形表示由太阳能所转化另一个能量形式。请在图物体,菱形表示由太阳能所转化另一个能量形式。请在图中三个空白处填入相关文字。中三个空白处填入相关文字。第15页第15页太阳能太阳能电池板电池板植物植物光合作用光合作用内能内能第16页第16页谢谢!谢谢!第17页第17页