太阳能.能源和可持续发展

•学习目标:了解太阳能的优点．知道直接利用太阳能的两条途径．动植物的生长，人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的大火球已经存在了50亿年之久。你是否了解太阳？人类是否能够从距离地球1.5亿千米远处的太阳上，获取所需的能源？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——巨大的核能火炉在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。太阳表面温度约6

000℃，太阳至今已经稳定地

“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。•二、太阳是人类能源的宝库太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活，也无法离开阳光。。•化石能源的形成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。太阳能内能•三、太阳能的利用直接利用太阳能的方式主要有两种。•1．光热转化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。热水冷水水箱集热器太阳光•集热器的原理太阳能电能•三、太阳能的利用•2．光电转化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。•太阳能热发电电站•集热塔加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电•定日镜追着太阳转，反射阳光2010年，上海世博会中国馆采用了大量先进的太阳能科技，整座世博园的太阳能发电装置每年预计节电约•420万千瓦时，减排二氧化碳约4

100吨。右图为世界上最大的太阳能发电厂之一的帕赛尔工厂。坐落在美国加州的赛尔帕工厂有52

000块电池板，覆盖面积约为36万平方米，这些电池板能容纳将近四百万块太阳能电池。在一个阳光明媚日子的正午时分，它的产电能力可以达到11兆瓦，足以为8

000个家庭供电。每年减少二氧化碳的排放1.3万吨。京郊居民光伏发电项目并入国家电网•能源易获取•不排放CO2•能源量大•可持续性强•能源分散•受自然条件限制•转化效率低•成本较高•太阳能技术的优缺点•太阳能的介绍•转化为内能•太阳能的利用•转化为电能•课堂小结•当堂检测1、下列关于太阳能的说法中，不正确的是（）A．太阳能分布广阔，获取方便B．太阳能安全、清洁。利用太阳能不会给环境带来污染

C．太阳能是可供人类利用的一种新能源，但无法被人类直接利用D．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.2、我们说太阳能是能源之母，是因为（）A．太阳能巨大B．太阳在太阳系的中央

C．太阳比地球大D．水能、风能、化石能源、生物质能都来自于太阳•3、上海世博园区的太阳能总装机容量达4700kw，生产太阳能电池的主要原材料是硅，硅属于（选填“导体”或“半导体“）材料，若将能源为再生和不可再生能源，

则太阳能属于 能源。下列四种能源——木柴、煤炭、石油、电能，属于二次能源的是

。4、下列装置中属于光电转换的是（

）A．太阳能B.硅光电池C.干电池D.太阳能热水器

5、下列不是太阳能的优点的是（

）A．太阳能十分巨大B.太阳能是可再生能源

C.太阳能很容易转化为其他各种形式的能

D．太阳能安全，清洁无污染•第二十二章 第４节•能源与可持续发展•学习目标:1、知道能量守恒定律2、能举出日常生活中能量守恒的实例3、有用能量守恒的观点分析物理现象的意识•一、能量转移和能量转化的方向性•想想议议既然能量是守恒的，那地球上的能量就不会减少了，为什么还需要节约能源？•例1我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。内能•这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。化学能

•内能机械能•例2火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。化学能内能电能内能在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。例如电冰箱就需要消耗电能。汽车制动时，由于摩擦，动能转化成轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动汽车。能量的转化和转移具有方向性，有些能量可以利用，有些则不能。我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。•二、能源消耗对环境的影响化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用。汽车尾气造成空气污染和城市热岛效应。燃料燃烧产生的大量二氧化碳，加剧了地球的温室效应。燃料燃烧还生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘和一氧化碳等有害物质。酸性气体形成酸雨造成危害酸雨侵蚀后的汉白玉石柱自2012年6月1日起，北京的机动车燃油进行了最新一轮的升级，升级后的燃油更加环保，可以改善大气质量。•三、能源与可持续发展1．提高能源的利用率，减少在能源使用中对环境的破坏。•2．发展新的理想能源•不可再生能源：化石能源、核能等能源会越用越少。•可再生能源：太阳能、风能、水能等可以在自然界里源源不断地得到。•想想议议能源家族中，有木柴、煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等，哪些属于不可再生能源？哪些属于可再生能源？你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的可能的能源，哪些有可能成为未来的理想能源，为什么？•课堂小结•能量转移和能量转化的方向性•能源消耗对环境的影响•能源与可持续发展•当堂检测1、火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中能量转化的情况如下，请你在横线上填上相应的能量形式：锅炉

蒸汽轮机

发电机2、在庆祝小强生日的晚会上，同学们为他点燃了生日蜡烛，并拍手唱歌祝贺，同学们拍手时伴随有

能产生，蜡烛燃烧时

能转化为

能和光能。3、各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化，指出下列情况下能量的转化。（1）水轮机带动发电机发电

(2)电动机带动水泵把水从低处抽到高处

(3)植物吸收太阳光进行光合作用

(4)酒精燃烧

(5)

摩擦生热

(6)气体膨胀做功

•4、一种不需要耗用任何能量而能永远不停工作的机器--永动机，讨论一下，这种构思能够实现吗？补充练习：1、城市绿化中要修建许多人工湖以降低“热岛效应”造成的高温，这是利用了水的

大的特性。飞机的喷气发动机的热机效率可达60％，则燃料完全燃烧产生1000焦的热量，飞机可获得

J的机械能。2、在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，可以看到棉花燃烧起来，放手后活塞被弹起活塞压缩筒内气体做功是将

能转化为

能。请在题目中找一现象并简述其原因。现象：

。原因：

。•3、小丽家里的电热水壶中装有1.5×10-3m3的水，这些水的质量

kg，把这些水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是

J。这些水在温度升高的过程中，水分子做无规则运动的速度

（填“增大”或“减小”）。4、国家“西气东输”重点工程完工后，将由西部地区向东部沿海地区送来清洁能源——天然气，已知天然气的热值为8.4×107J/m3，每输送100m3的天然气就相当于输送了

的能量。这些能量若能完全被水吸收，可以使kg的水从20℃升高到100℃。5、老人搓搓手，感觉到暖和；小朋友从滑梯上滑下，感觉好烫。他们的感觉不同，但从科学角度看，他们都是通过

的方式改变物体内能。小朋友运动得浑身都是汗，休息一会儿后，身上的汗液就不见了，这是由于汗液的缘故。•6、汽车沿盘山公路可以驶入高耸入云的山峰，盘山公路修的弯弯曲曲主要目的是为了

。

载重货车下山时，其重力势能

（选填“增大”、“减小”、“不变”）；为了减少车速，司机师傅不时踩踏刹车踏板，有一部分机械能转化为

；途中，汽车要经常停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水，这是为了

。7、能量的转化和转移是有方向性的。例如，冬天烤火的时候，人们燃烧煤等燃料获得

能，火炉把这些能量自动传给周围空气，但这些能量

自动聚集起来再次利用（填“能”、“不能”）8、放在热菜中的盐比凉菜中的盐化的更快，这说明

越高，分子的无规则运动越快。用力拉铁丝不容易拉断，这说明铁丝的分子之间存在

力。•9、放在热汤中的金属勺子很快变的烫手，金属勺子的内能

（选填“减少”