初中物理人教九年級（2022年新編）第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展太陽能

1、太陽能教案(附課后練習(xí)) （一）教學(xué)目的1了解太陽能的優(yōu)點(diǎn)2知道直接利用太陽能的兩條途徑（二）教具 有關(guān)掛圖、錄像資料等（三）教學(xué)過程1引入新課教師：人類利用的常規(guī)能源是什么？可以開發(fā)利用的新能源有哪些呢？學(xué)生：常規(guī)能源有煤、石油、天然氣等化石燃料和風(fēng)力、水力資源等等，可以開發(fā)利用的新能源有核能、太陽能、地?zé)崮?、潮汐能等等教師：回答得很好，前面我們已?jīng)學(xué)習(xí)了核能的開發(fā)和利用，用鈾做燃料的反應(yīng)堆雖然能大大減少能源的消耗，但是鈾的儲量也是有限的，而且使用時(shí)要產(chǎn)生放射性污染；輕核的聚變雖然比裂變干凈，還能釋放更多的能量，但是至今還沒有真正解決和平利用的問題，所以還要開辟新能源隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們

2、發(fā)現(xiàn)太陽不但一直間接地向人類提供生存和發(fā)展的能量，而且還是可能為人類長期地直接提供巨大能量的新能源今天我們就來學(xué)習(xí)太陽能2進(jìn)行新課板書：太陽能(1)太陽能的優(yōu)點(diǎn)太陽能十分巨大教師：同學(xué)們想想，太陽能有什么優(yōu)點(diǎn)呢？板書：（一）太陽能的優(yōu)點(diǎn)學(xué)生：太陽能非常巨大，從前面表中可見，太陽能向周圍空間輻射的總功率達(dá)1026瓦板書：1太陽能十分巨大教師：說得很好，太陽能十分巨大同學(xué)們知道太陽能輻射到地球表面的總功率是多少嗎？（通過查看課本答：1017瓦）教師：同學(xué)們計(jì)算一下，太陽每小時(shí)輻射到地球的總能量有多少？（學(xué)生上黑板計(jì)算：1017瓦3600秒=1020焦）教師：地球每小時(shí)從太陽獲得的太陽能量有1020

3、焦，這比目前全世界在一年內(nèi)能源生產(chǎn)的總量還多，可見太陽能有多么巨大太陽能供應(yīng)時(shí)間長久那么太陽能會不會用完呢？根據(jù)科學(xué)家推算，太陽像現(xiàn)在這樣不停地向外輻射能量，還可以維持60億年以上，對于人類來說，太陽能可以說是一種取之不盡，用之不竭的永久性能源，所以太陽能的第2個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：板書：2太陽能的供應(yīng)時(shí)間十分長久太陽能分布廣闊，獲取方便教師：我們到哪里去取太陽能？怎樣獲取呢？（只要太陽能照到的地方，就有太陽能，不用專門去尋找；只要用東西接收就行了，不需要挖掘開采）教師：很好，所以太陽能的第3個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：板書：3太陽能分布廣闊，獲取方便，無需挖掘開采和運(yùn)輸使用太陽能安全、不污染環(huán)境太陽能是最干凈的能源，開發(fā)

4、、利用太陽能不會給我們帶來污染所以，太陽能的第4個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：板書：4太陽能安全、不污染環(huán)境(2)人類直接利用太陽能有兩條途徑教師先請同學(xué)議論：如何利用太陽能？然后總結(jié)板書：（二）直接利用太陽能的兩條途徑1把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能以供利用（講解：例如用太陽爐、太陽能熱水器等裝置把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能來做飯、燒水等等，也可用集熱器把水加熱，產(chǎn)生水蒸氣，再推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電這就叫太陽能熱電站）2通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能（講解：例如用硅光電池也叫太陽能電池，把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能太陽能電池的應(yīng)用已很廣泛，像人造衛(wèi)星上的電源、太陽能汽車上的電源，小型電視機(jī)、計(jì)算器上的電源，城市道路路燈的電源等等都可用

5、太陽能電池，我國還用太陽能電池做航標(biāo)燈的電源，鐵路信號燈的電源等等）(3)利用太陽能的困難教師：既然太陽能有那么多優(yōu)點(diǎn)，為什么不大量推廣、大范圍應(yīng)用呢？目前還有些技術(shù)問題沒有解決板書：（三）廣泛利用太陽能的困難1太陽能雖然十分巨大，但它太分散（講解：經(jīng)計(jì)算，垂直投射到地面每平方米面積上的太陽能只有幾百瓦，所以要大規(guī)模開發(fā)利用太陽能必須設(shè)置龐大的收集和轉(zhuǎn)換能量的系統(tǒng)，目前造價(jià)還太高，影響推廣2由于地球的自轉(zhuǎn)和氣候、季節(jié)等原因，太陽能的功率變化大，不穩(wěn)定，給正常連續(xù)地使用造成困難3目前太陽能轉(zhuǎn)換器的效率不高（講解：光熱轉(zhuǎn)換的效率為5060%，而光電轉(zhuǎn)換的效率只有10%左右所以還要下大力氣研制高轉(zhuǎn)換

6、效率的材料）(4)結(jié)束語要大規(guī)模地直接利用太陽能還要做大量的研究工作，現(xiàn)在已取得一定成果，只要不斷努力，必將會不斷有新的進(jìn)展，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用也將越來越廣泛有人預(yù)言，到21世紀(jì)，太陽能將會成為人類的重要能源之一一、填空題1目前直接利用太陽能的方式有兩種，一種是用_，把太陽能轉(zhuǎn)化為_；另一種途徑是用_，把太陽能直接轉(zhuǎn)化為_。2太陽能熱電站中的能量轉(zhuǎn)化過程是：_能_能_能_能。3不同物體吸收太陽輻射的能力不同，_顏色、表面_的物體吸收太陽輻射的本領(lǐng)強(qiáng)；_顏色、表面_的物體吸收太陽輻射的本領(lǐng)弱。4太陽能來自于太陽內(nèi)部，是太陽內(nèi)部氫原子核在超高溫下發(fā)生_釋放出巨大的核能產(chǎn)生的。5太陽能電池主要

7、用于_上，日常生活中僅用于_、_等耗電較少，工作電壓較低的物品上。6在化石能源、核能、太陽能三者當(dāng)中，屬于可再生能源的是_。二、選擇題7平板式集熱器的箱面是玻璃，內(nèi)表面涂黑，這是因?yàn)?A.黑色物體容易反射太陽光的能量 B.黑色物體容易吸收太陽光的能量C.黑色物體的比熱容大 D.黑色物體的密度大8關(guān)于太陽能電池，下列說法中錯(cuò)誤的是 A.太陽能電池使用壽命長，不需燃料 B.太陽能電池產(chǎn)生的電壓低 C.太陽能電池使用方便，效率低D.太陽能電池的成本低9關(guān)于能源及其利用，下列說法中錯(cuò)誤的是 A.煤、石油和天然氣的化學(xué)能歸根到底來自太陽能 B.能源的利用過程實(shí)質(zhì)是能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程C.我們一方面要高度重

8、視能源的開發(fā)，另一方面也要千方百計(jì)注意能源的節(jié)約，提高能源的利用率D.由于我國煤和石油的儲量十分豐富，所以太陽能和核能的開發(fā)在我國并不十分重要10物體接受太陽輻射發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化中，屬于太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是 A.使大地變熱 B.使空氣變熱形成風(fēng) C.使水汽化，蒸發(fā)的水蒸氣到空中形成云，以雨雪形式流入江河D.被植物、微生物吸收，古代生物以煤、石油形式儲存起來三、實(shí)驗(yàn)與問答題11做一做：找大小相同的黑塑料袋和白塑料袋，裝上同樣多的水，在陽光下照射相同的時(shí)間，然后用溫度計(jì)分別測出兩塑料袋中水的溫度，哪個(gè)塑料袋中的水溫度升高的多，做做看并說明理由。12為什么說太陽是一個(gè)巨大的“核能火爐”？13敘述太陽

9、輻射到地球的能量是如何轉(zhuǎn)化為其他形式能的。參考答案：一、填空題1集熱器把水等物質(zhì)加熱 內(nèi)能 太陽能電池 電能 2太陽 內(nèi) 機(jī)械 電3黑 粗糙 淺 光滑 4聚變 5航天工業(yè) 計(jì)算器 手表 6太陽能二、選擇題 三、實(shí)驗(yàn)與問答題11黑塑料袋中水的溫度升高多，因黑色物體吸收太陽輻射熱的本領(lǐng)強(qiáng)。12因?yàn)樘杻?nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能，可以說太陽核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，比原子彈爆炸的威力還要大，太陽核心溫度高達(dá)1500萬，核心釋放的能量向外擴(kuò)散，傳送到太陽表面溫度約為6000，就像一個(gè)高溫氣體組成的海洋。13太陽把地面和空氣曬熱，太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。曬熱的空氣上升，空氣流動形成風(fēng)，又轉(zhuǎn)化為風(fēng)能。太陽把水