第4讲太阳能利用-文档资料
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太阳能的利用课件太阳能的利用课件太阳能不仅具有巨大的经济、社会效益,还能缓解能源紧缺,美化生活环境,实现社会、经济、资源和环境的协调发展。
下面搜集了《太阳能的利用》课件,欢迎阅览!【设计理念】教材通过介绍太阳能的开发和利用的广阔前景,说明利用太阳能的重要意义。
用图文配合的方式说明目前人类直接利用太阳能的两条途径,并说明要大规模地直接利用太阳能还存在着不少困难,有待于人类继续大力开展研究工作。
本节以实验为基础的探究,这是《课程标准》所要求的主要探究形式。
在本节“太阳能的利用”中的“想想做做”里,就渗透着“探究物体的颜色与吸收辐射热的本领”这一课题。
这种探究一般按照《课程标准》中的探究程序进行:提出问题──猜想──设计实验──进行实验──分析与论证──得出结论。
1.本节课本着不过分强调知识传授,让学生经历科学探究过程的理念,培养学生的探究精神,实践能力及创新意识。
2.通过互相交流互相评价,增强学生的合作意识。
【教材分析】教学目标知识与技能了解太阳能是人类资源宝库。
了解一些和太阳能有关的知识。
知道利用太阳能的方式。
过程与方法通过课堂上设计装置,课下制作改进的过程,培养学生思考动手的能力,切实提高他们的创造能力,通过主动学习,提高学生搜集信息交流信息的能力。
情感态度与价值观培养学生保护环境,合理利用资源的意识和不断创新、不断提高的精神。
能保持对大自然的好奇,初步领略自然现象的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重点太阳能的利用教学难点发明装置教学方法探究式教学法教具和媒体彩笔,直尺,实物投影仪,太阳能电动车【教学过程】教学环节教师活动学生活动教学反思创设情景引入新课一、出示问题1.随着科学技术的发展,许多家庭中都安装了太阳能热水器,它方便、节能、高效,深得人们的青睐。
你知道它的原理是什么它是怎么样工作的吗2.为了节约能源保护环境,近年来许多国家争相研究以太阳能为动力的汽车。
太阳能的利用状况万物生长靠太阳,地球上的能量无论是生物质能、矿物质能还是风能等,从起源来说大部分都是来自于太阳。
太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。
地球轨道上的平均太阳辐射强度为1,369w/㎡。
尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤,每秒照射到地球的能量则为499,400,00,000焦。
而我们所谓的对太阳能的利用是直接转换太阳辐射能成为电能、热能等形式。
目前太阳能的利用主要有两种方式,一种是通过太阳能光伏电池发电直接将太阳辐射转换为电流,另一种是通过一定的设备将太阳辐射能聚集产生热能。
一、太阳能光伏发电太阳能光伏发电是将太阳能电池板组成阵列和太阳能控制器、蓄电池(组)、逆变器组成太阳能发电系统。
该系统可以供给单个用户或者直接连入电网供电。
1、太阳能电池板的原理太阳能电池是由半导体材料构成的,例如锗和硅,同时还可以使用化合物半导体例如砷化镓或者磷化镓。
使用硅作为电池板的材料有可以分为单晶硅和多晶硅,只是它们的转换效率和成本不一样。
单晶硅转换效率在20%左右,多晶硅的转换效率在15%左右。
经过掺杂硼或者磷的硅可以形成P型和N型半导体,在P型和N型半导体中分别可以产生空穴和自由电子。
将P型和N型半导体压制在一起,由于两边的空穴和电子对的浓度不同,会发生电子对和空穴的相互扩散。
扩散的结果在交界面形成一边带正电荷一边带负电荷的空间电荷区,并且形成内电场。
太阳能电池在光照条件下,能量大于半导体禁带宽度的光子使半导体原子的价电子激发,在P区和N区、空间电荷区都会形成光生电子-空穴对。
电子-空穴对随后被内建电场分离,光生电子进入N区,光生空穴进入P区。
因此P-N结两侧形成了正负电荷的积累,形成与内建电场相反的光生电场。
光生电场除部分抵消内建电场,还是P端带正点,N端带负电,产生了光生电动势。