1）可再生的新能源有哪些？2）太陽(yáng)會(huì)發(fā)光發(fā)熱，是地球上人類(lèi)活動(dòng)的主要能量來(lái)源?，F(xiàn)在請(qǐng)你思考后回答下面的問(wèn)題：就你所知，人類(lèi)可以通過(guò)哪些方式獲取太陽(yáng)能？
太陽(yáng)能、風(fēng)能、新型生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮芎统毕艿榷紝儆诳稍偕男履茉础?br/>直接利用太陽(yáng)能：曬衣服、曬太陽(yáng)取暖等；間接利用太陽(yáng)能：利用太陽(yáng)能熱水器獲得熱水、利用太陽(yáng)能電池獲得電能、利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)等等。
一、太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)1、太陽(yáng)能：太陽(yáng)是人類(lèi)的天然能源庫(kù)。太陽(yáng)以源源不絕的輻射方式向地球輸送能量。太陽(yáng)能是由內(nèi)部氫原子發(fā)生聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的能，來(lái)自太陽(yáng)的輻射能量。太陽(yáng)能是一種新興的可再生的能源。太陽(yáng)能是世界上最豐富的永久能源。
2、太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)源。（1）植物通過(guò)光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，并把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來(lái)。（2）煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代演變形成的。（3）水能、風(fēng)能等也都是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換來(lái)的。（4）地球本身蘊(yùn)藏的能量通常指與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源和與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源。
3、太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)：（1）太陽(yáng)能無(wú)處不在，非常普遍，到處可以利用，不需要開(kāi)采和運(yùn)輸；（2）太陽(yáng)能無(wú)污染，對(duì)環(huán)境無(wú)害；（3）太陽(yáng)能可以長(zhǎng)期持續(xù)利用；（4）太陽(yáng)能的能量巨大。
4、太陽(yáng)能的缺點(diǎn)：（1）分散性：夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時(shí)太陽(yáng)輻射的輻照度最大，在垂直于太陽(yáng)光方向1m2接收到的太陽(yáng)能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，則只有200W左右。而冬季與陰天更少。（2）不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度、海拔高度、天氣等因素的影響，到達(dá)某一地面的太陽(yáng)輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽(yáng)能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。（3）效率低和成本高：目前太陽(yáng)能利用的發(fā)展水平，有些方面在理論上是可行的，技術(shù)上也是成熟的。但有的太陽(yáng)能利用裝置，因?yàn)樾势?，成本較高。在今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，太陽(yáng)能利用的進(jìn)一步發(fā)展，主要受到經(jīng)濟(jì)性的制約。
二、太陽(yáng)能的利用形式1、太陽(yáng)能利用的光—熱轉(zhuǎn)換：能量轉(zhuǎn)化：太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成其他物體的內(nèi)能；收集設(shè)備：平板型集熱器、聚焦型集熱器（1）平板集熱器：太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能干燥器、太陽(yáng)能蒸餾器、箱式太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能溫室等；（2）聚焦型集熱器：反射式太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能蒸汽鍋等。
欣賞：外國(guó)人制作簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶的過(guò)程
（1）你認(rèn)為可以利用哪些器件或物品作為反光材料？（2）在制作小型反射器時(shí)你打算采用什么形狀的反射面？（3）怎樣知道反射面上各部分反射光的會(huì)聚處？
玻璃、金屬薄片、錫箔紙等
碗形、水果盤(pán)型等反射面
陽(yáng)光低下，用紙張等在反射面上方尋找聚光點(diǎn)，并用紙巾測(cè)試是否會(huì)被點(diǎn)燃，等。
太陽(yáng)能熱發(fā)電站的工作原理
太陽(yáng)是一個(gè)巨大的能源。通過(guò)測(cè)定得知，當(dāng)陽(yáng)光垂直照射時(shí)，地面每平方米面積上每秒內(nèi)約可獲得800 J的能量，10天內(nèi)到達(dá)地球的太陽(yáng)能比地球巖石圈內(nèi)蘊(yùn)藏的所有化石燃料的總量還要多。 為了充分利用太陽(yáng)能，在光照充足的地區(qū)，已經(jīng)建立了太陽(yáng)能熱發(fā)電站，以達(dá)到用太陽(yáng)能發(fā)電的目的。太陽(yáng)能熱發(fā)電站的工作原理是這樣的：用許多反射鏡將陽(yáng)光集中到一個(gè)集熱裝置上，通過(guò)熱交換器，使管道系統(tǒng)內(nèi)的水（工作物質(zhì)）沸騰變成高溫高壓蒸汽，推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電。
2、太陽(yáng)能利用的光—電轉(zhuǎn)換：能量轉(zhuǎn)化：太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能。轉(zhuǎn)換裝置：太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池優(yōu)點(diǎn)：（1）發(fā)電簡(jiǎn)單、方便、不耗燃料、少維護(hù)，是一種安全、靈活、無(wú)噪聲、無(wú)污染的發(fā)電系統(tǒng)。 （2）太陽(yáng)能電池可以組裝成任意大小的直流或交流電源，可直接供電或并網(wǎng)供電。（3）太陽(yáng)能發(fā)電也可以通過(guò)光—熱—電的方式獲得，即利用太陽(yáng)能集熱器把光能轉(zhuǎn)換成蒸汽的內(nèi)能，然后讓蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。
觀察太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電壓
材料：一塊太陽(yáng)能電池板、二根導(dǎo)線、一臺(tái)電壓表、一張黑紙。步驟：①用導(dǎo)線把太陽(yáng)能電池板的兩極接在電壓表上；②把太陽(yáng)能電池板置放在有陽(yáng)光的地方，觀察電壓表的指針是否轉(zhuǎn)動(dòng)。③用黑紙遮住太陽(yáng)能電池板，再觀察電壓表的指針是否轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)兩次觀察的結(jié)果進(jìn)行比較，并加以說(shuō)明。
太陽(yáng)能電池板暴露在陽(yáng)光下時(shí)，電壓表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明產(chǎn)生了電壓；而用黑紙遮住太陽(yáng)能電池板時(shí)，電壓變?yōu)榱?。說(shuō)明，太陽(yáng)能電池板只有接受陽(yáng)光照射時(shí)才能發(fā)生光電轉(zhuǎn)換。
3、太陽(yáng)能利用的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換：能量轉(zhuǎn)化：太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。（1）自然界中的光－化學(xué)轉(zhuǎn)換：自然界中綠色植物的光合作用，是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存起來(lái)的理想能量循環(huán)。（2）人類(lèi)正在研究中的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換：仿效光合作用中的光催化反應(yīng)分解水，從中獲得可用作各種動(dòng)力源的氫能。優(yōu)點(diǎn)：由于氫和水在光化學(xué)裝置中構(gòu)成可逆循環(huán)，因此既無(wú)污染，又可持續(xù)利用。
科學(xué)家們正在設(shè)計(jì)一種太陽(yáng)能房屋，目前已造出樣品房。這種房屋沒(méi)有外部的輸入電線，室內(nèi)需要的電力完全靠太陽(yáng)能供給。沒(méi)有污染、沒(méi)有停電的苦惱，只有光明和溫暖。 新型房屋的屋頂是用太陽(yáng)能光電板搭建的，窗戶也用光電板建造，既能獲得能源，又能遮蔽風(fēng)雨，真是兩全其美。
1、太陽(yáng)能是地球能量的主要來(lái)源，太陽(yáng)能的實(shí)質(zhì)是（　　） A．原子核的放射性產(chǎn)生的核能 B．原子核的裂變產(chǎn)生的核能 C．原子核的聚變產(chǎn)生的核能 D．化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能
2、下列裝置中不是直接利用太陽(yáng)能的是（　　） A. 電冰箱 B. 太陽(yáng)灶 C. 光電池 D. 太陽(yáng)能熱水器
3、太陽(yáng)是太陽(yáng)系中唯一的恒星，每時(shí)每刻向外輻射太陽(yáng)能。下列關(guān)于太陽(yáng)能的敘述中，錯(cuò)誤的是（　?。? A．煤、石油、天然氣等化石燃料中的能量最終來(lái)自太陽(yáng)能 B．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始的 C．地球上的水循環(huán)是由太陽(yáng)能推動(dòng)的 D．太陽(yáng)能來(lái)源于太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變
4、廣闊無(wú)垠的沙漠上有淺色的沙子、黑色的石頭、小片草地和位于草地上的一池湖水，白天在太陽(yáng)光的照射下，溫度升得最高的是（　　） A．小片草地 B．黑色的石頭 C．淺色的沙子 D．一池湖水
5、圖示為一種新型薄膜太陽(yáng)能電池，厚度只有幾微米，可彎曲，1g薄膜太陽(yáng)能電池1h可提供6×10-3kW?h的電能，它可以貼在玻璃上，制成太陽(yáng)能發(fā)電窗戶，下列說(shuō)法正確的是（　　） A．太陽(yáng)能不是清潔能源 B．太陽(yáng)能從太陽(yáng)傳遞到薄膜電池上沒(méi)有能量損失 C．薄膜太陽(yáng)能電池將電能直接轉(zhuǎn)化為光能 D．1g薄膜太陽(yáng)能電池1h可提供2.16×104J的電能
6、太陽(yáng)能熱水器是一種常見(jiàn)的利用太陽(yáng)能的裝置。某品牌太陽(yáng)能熱水器，在晴天能接收到的太陽(yáng)能平均輻射強(qiáng)度（用R表示）為R=300J/（m2?s），它表示每平方米面積上一秒內(nèi)接收到的太陽(yáng)能為300J。該太陽(yáng)能熱水器集熱管接收陽(yáng)光照射時(shí)的有效面積是2m2，貯水箱中有0.1m3的水。求：（1）貯水箱中水的質(zhì)量。（2）若在陽(yáng)光下照射70min，所接收到的太陽(yáng)能全部用來(lái)加熱水，貯水箱中的水溫可升高多少度？[ρ水=1.0×103kg/m3，C水=4.2×103J/（kg?℃）]
7、如圖是“多功能組合式太陽(yáng)能房”中的太陽(yáng)能積熱墻．在墻上用膠粘一層黑爐渣，在外面安裝雙層玻璃．黑墻能吸收太陽(yáng)的輻射熱，與玻璃之間形成了空氣加熱系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)上下有兩個(gè)管子與室內(nèi)相通。（1）屋里　 （選填“冷”或“熱”）空氣下沉從下面的管子進(jìn)入系統(tǒng)，　 （選填“冷”或“熱”）空氣上升通過(guò)上面的管子回到屋內(nèi)；（2）墻外面雙層玻璃的主要作用是（ ） A．隔熱 B．屏蔽磁場(chǎng) C．擋光 D．絕緣（3）在炎熱的夏季，應(yīng)　 ?。ㄟx填“關(guān)閉”或“開(kāi)啟”）空氣加熱系統(tǒng)，請(qǐng)寫(xiě)出一種簡(jiǎn)易可行的關(guān)閉方法 。 　 　
同時(shí)關(guān)閉進(jìn)、出氣管道
1、太陽(yáng)以輻射方式源源不斷地向地球輸送能量；2、太陽(yáng)能能量普遍、巨大、無(wú)害、長(zhǎng)久，但又分散、不穩(wěn)定；3、目前太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的三種方式：光－熱轉(zhuǎn)換、光－電轉(zhuǎn)換、光－化學(xué)轉(zhuǎn)換。
1、太陽(yáng)能： 優(yōu)點(diǎn)：普遍、巨大、無(wú)害、長(zhǎng)久； 缺點(diǎn)：分散、不穩(wěn)定、收集成本高；2、太陽(yáng)能利用形式： 光－熱轉(zhuǎn)換 光－電轉(zhuǎn)換 光－化學(xué)轉(zhuǎn)換
1、復(fù)習(xí)本課時(shí)主要內(nèi)容；2、完成學(xué)案中的“課后練習(xí)”；3、完成作業(yè)本中相應(yīng)練習(xí)；4、預(yù)習(xí)下一課時(shí)主要內(nèi)容。

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2 太陽(yáng)能的利用

版本： 華東師大版（2024）

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