初中物理九年级第17章能源与可持续发展教案人教版(编辑修改稿)

初中物理九年级第17章能源与可持续发展教案人教版(编辑修改稿)内容摘要：

的角度．宏观的生物力能学从整个体系的能量形式和变化进行研究，而不追究体系本身结构的变化细节．微观的生物力能学把能量状态及变化和分子的结构于运动结合在一起，具体研究能量从吸收到利用的全过程，这类研究对于弄清一个具体体系中的能量传递过程具有重要意义． 太阳能电池的开发 太阳能电池是一种有效地稀收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件。 下面介绍北京太阳能光电研究中心对太阳能电池的研究 情况．晶体硅高效太阳电池和多晶硅薄膜太阳电池的研究开发以及研究成果向产业化转化。 ⑴高效晶体硅太阳电池 光电中心高效晶体硅太阳电池研究开发项目有钝化发射区太阳电池 (PESC)、埋栅太阳电池 (BCSC)及多晶硅太阳电池。 钝化发射区太阳电池 (PESC)光电中心研究钝化发射区太阳电池 (PESC)的基本目的是探索影响电池效率的各种机制，为降低太阳电池成本提供理论和工艺依据，推动太阳电池理论的发展。 实验中采用的材料为区熔 (FZ)、 p型 (掺硼 )[100]单晶硅，电阻率  0． 2～ 1． 2 cm，厚度 t=280～ 350 m，双面抛光。 电池工艺包括正面倒金字塔织构化、前后表面钝化、制备选择性发射区、减反射表面、背场、前后金属接触等。 目前电池达到的水平见表 1。 表 1 PESC 的电池的性能（测试条件 ， 25℃） Vco(mV) Jsc(mA/cm2) FF  (%) A(cm2) 测试单位 北京市太阳能研究所 *Voc 开路电压， Jsc 短路电流密度， FF 填充因子，  转换效率， A 太阳电池面积 ⑵多晶硅薄膜太阳电池 多晶硅薄膜太阳电池既具有体材料晶体硅电池性能稳定、工艺成熟和高效的优点，又有大幅度减少材料用量从而大幅度降低成本的潜力，因而成为目前光伏界的研究热点。 光电中心采用快速热化学气相沉积 (RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)和 aSi／ ucSi迭层电池等不同工艺对多晶硅薄膜太阳电池进行了研究。 RTCVD 多晶硅薄膜 SiH2C12 或 SiCl4 为原料气体在石英管反应室内沉积而成。 研究工作初期，以重掺杂非活性硅为衬底。 智 能 归 例 题型一 知道人们利用太阳能的方式 例 人们利用太阳能共有 ________种渠道，其中太阳能被直接利用的有________种方式，即太阳能转化为 ___________，如 ___________；太阳能转化为__________，如 _______；太阳能转化为 _________，如 ___________。 闯关点拨 太阳是一个巨大的天然能源，人类时刻离不开它，利用太阳能主要有四种渠道，其中被直接就有三种：太阳能转化为内能，如太阳灶、太阳能热水器等，太阳能转化为电能如太阳能电池；太阳能转化为化学能，如植物通过太阳进行光合作用，生长粮食、水果等为人类提供丰富的食物。 答 四，三，内能，太阳能热水器，电能，太阳能电池，化学能，植物进行光合作用。 题型二 通过实例，了解利用太阳能的优点 例 杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的 (每天至少用 65℃ 的热水100kg)，参加 “ 探究性学习 ” 活动后，在老 师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器 .这台热水器 6月份平均每天可将100kg水从 15℃ 升高到 65℃. (1)若液化石油气的热值为 10 7J/kg，改用太阳能热水器后， 6月份平均每天可节约液化石油气多少千克。 [液化石油气燃烧放热的 70%被水吸收 ， C 水 =10 3J/(kg℃)] (2)使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点。 (至少写出两点 ) 闯关点拨 先根据热量的计算公式求出水所需吸收的热量，然后根据效率和热值算出所需燃烧的液化石油气的质量，即为节约的液化 石油气． 解 (1)Q吸 =Cm(tt0)= 103J/(kg℃ ) 100kg (65℃ 15℃ ) = 107J 由题意得 = (2)优点有：①无污染 ②安全 ③光能取之不尽 说明：此问答案多种，只要回答合理均正确 . 智 能 训 练 基础知识训练 1．关于太阳能的转化：太阳把空气和地面晒热，太阳能转化为 ________，晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为 _________；太阳使地面上一部分水蒸发，蒸发的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太阳能转化为 _________；植物吸收太阳能，进行光合作用，太阳能转化为 __________，植物被动物吃掉，又转化为动物的 _______。 （题型一） 2．地球上的能量很大一部分来自于太阳能，利用太阳能的过程就是把太阳 5 能转化为其它形式能的过程，现在主要利用太阳能的三种方式是_________________、 _________________、 ___________________。 （题型一） 3．下列能源中 ，不来源于太阳能的是（ ） （题型一） A．石油 B．天然气 C．江河水流能 D．核能 4．太阳能来自于（ ） （题型一） A．反射其它恒星的能量 B．裂变 C．链式反应 D．聚变 综合提高训练 1．人类利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其它形式能的过程。 如太阳能热水器是把太阳能转化为 ______________能；在太空运动的卫星它们的能源是靠太阳能电池板提供的，太阳能电池板是把太阳能转化为_____________能的装置；树在阳光 的照射下把太阳能转化为 ___________能。 （题型一） 2．有一些新闻媒体上，经常会看到房地产开发商关于阳光权的争论，主要是开发商在开发楼盘时侵占了当地居民直接使用 ________________的权利。 （题型一） 3．太阳能电池有哪些用途。 （题型二） 4．现在社会大力提倡使用太阳能，但是太阳能还并没有被大量使用。 据你了解，现在利用太阳能没有被大量使用的主要问题是什么。 （题型二） 5．某同学自制了一个太阳能照明灯，当把太阳 能电池板放到太阳下时，可以给灯充电，充电时的电压为 6V，电流为 80mA，则充电时的功率为多少W。 如果充 5h的电，可以供 6V 3W 的灯泡正常工作多长时间。 （题型二） 6．有一种太阳能热水器，接收太阳能的 15 根真空管总有效面积约为，能把接收到太阳能的 50%转变为水的内能，如果每平方米的面积在 1h 内得到的太阳能平均为 106J，每天接收太阳能的时间以 10h 计算，则可以将质量 100kg、初温为 20℃的水加热到多少℃。 （题型二） 7．阅读短文，回答短文后的问题． 储存太阳能的池塘 19 世纪末，在罗 马尼亚特兰西瓦地区，一名医生发现了一个奇怪的小湖．这个小湖一到冬天，湖面就结成冰，而湖底深处的温度却高达 60℃． 这种热水湖的怪现象引起了许多科学家的好奇，他们取来湖水化验，发现这是一个咸水湖，而且不同深度的水含盐量不一样，即湖底的水中含盐量较高，密度大，而湖面则含盐量低，接近于淡水． 原来，淡水湖在白天经太阳晒后，夜晚会将积蓄的热量散发掉，即表面的湖水先冷却，密度就增大而下沉，下面的水温度高，相对来说密度小，热水就上浮，并把热量散发掉，这样循环的结果，湖水上下温度就逐渐趋同．而咸水湖则不同，表面的水即使温 度下降也不下沉，因为下层湖水的含盐量高，密度大，不会上浮，这样，湖底的热量就带不到湖面．因此，咸水湖被太阳晒久了，就将太阳能储存起来，湖底的温度会越来越高． （ 1）比较并简述咸水湖和淡水湖吸收太阳能后，上、下水温分布的特点． （ 2）如果你想自制一个储存太阳能的水池，且希望尽可能储存太阳能，从上述事例你会得到什么启发。 17． 4 能源革命 17． 5 能源与可持续发展 人 类利用能源经历了哪些过程。 第一个过程中能源利用给社会带来了什么进步。 智 能 提 要 问： 人 类历史上的三次能源革命是什么。 它们对人类社会的进步分别起到了什么作用。 答：钻木取火是人类的第一次能源革命，导致了以柴薪作为主要能源的时代； 蒸汽机的发明是人类的第二次能源革命，人类的主要能源变为化石能源，人类从此以机械动力大规模代替人力和畜力； 核能的利用是人类的第三次能源革命，核能正逐步成为常规能源． 问： 既然能量是守恒的但为什么还会出现能源危机呢。 答：能量是守恒的，但由于能量的转化和转移是有 方向的， 能源却不是取之不尽、用之不竭的物质，化石能源、核能等是不可再生的能源，现在开采得越多，留 给子孙后代的就越少．为了人类的未来，我们必须要节约能源． 问： 怎样提高能源的利用率。 答：提高能源的利用率，主要靠科技进步，改进应用能源的技术，常采用以下措施：（ 1）让燃料充分燃烧；（ 2）采用保温隔热措施，减小热量的损失；（ 3）充分利用余热和减少有害摩擦；（ 4）减少能量转化的中间环节． 问： 解决能源问题的主要途径有哪些。 未来的理想能源应满足哪些条件。 答：解决能源问题的主要途径是提高能源的利用率节约能源、开发新能源．未来新能源应满足的条件：①贮量丰富；②价格便宜；③技术成熟；④安全清洁． 中 考 撷 要 这部分内容对知识和技能的要求不高，以前的中考很少出现．主要只是让大家了解一些能源的获取和使用、能源的多次利用等方面的知识．重点应放在通过对能源获取的发展史的了解后，建立起一些关爱自然、关注社会发展、将自己的理论知识与生活联系在一起的意识． 智 能 拓 展 水力发电对环境的影响 水库在建造的过程与建成之后，对环境的影响主要包括以下几个方面： 自然方面： 巨大的水库可能引起地表的活动，甚至诱发地震．此外，还会引起流域水文上的改变，如下游水位降低或来自上游的泥沙减少等．水库建成后，由于蒸发量大，气候凉爽且较稳定， 降雨量减少． 生物方面： 对陆生动物而言，水库建成后，可能会造成大量的野生动植物被淹没死亡，甚至全部灭绝．对水生动物而言，水库建成后，由于上游生态环境的改变，会使鱼类受到影响，导致灭绝或种群数量减少．同时，由。