人教版九年级全册第3节 太阳能评优课教学ppt课件

第3节　太阳能

1．下图是一种太阳能LED路灯的电路图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与触点b接触，蓄电池给路灯供电，平均每晚路灯工作10 h。太阳光照射5 h能使规格是“24 V　30 W”的路灯正常工作3个晚上。路灯正常工作时的电阻是________Ω，路灯正常工作时每晚消耗的电能是________J，若太阳能电池的光电转化效率为18%，求太阳能电池板吸收太阳能的功率________W。

2．为了有效利用太阳能，某兴趣小组对“吸收太阳能多少与物体表面颜色之间的关系”进行了实验探究，在黑色和白色的塑料袋内装了质量相同的水，插入温度计后系好，放在太阳光下曝晒，每隔相同时间读出温度计示数，数据记录如下：

（1）该小组同学在实验中采用的科学研究方法是_____________和____________。

（2）白色塑料袋的温度在升高到t1时，温度上升了________℃。

（3）由以上研究可知：太阳能热水器集热管的吸热表面颜色应以________色为宜。

（4）某太阳能热水器的集热管接收太阳能的有效面积为2 m2，若每平方米的集热管每小时接收太阳能约2×106 J，则该热水器2h内可接收太阳能__________J。

3．一款全动力太阳能汽车，太阳能电池板通过光电转化储能在动力蓄电池中，用来推动汽车的电动机，是真正的零排放。已知：太阳能电池板输出参数为“200 V　？A”，有效面积为6 m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103 J（即为1.2×103 W/m2）。

问：（1）动力蓄电池给该汽车供电时将_______能转化为电能。

（2）若太阳能电池板的光电转换效率为25%，则太阳能电池板输出电流是多少？

（3）若某一次行驶中太阳能汽车消耗电能4.6 kW·h，全部转化为前进需要的机械能，则若用效率为25%的燃油汽车需要消耗多少千克的汽油？（汽油热值为4.6×107 J/kg）

【参考答案】

1．【答案】19.2　　1.08×106　　1000

【解析】路灯正常工作时的电阻

路灯正常工作一晚消耗的电能

W1 = P额t1 = 30 W×10×3 600 s = 1.08×106 J

路灯正常工作3个晚上消耗的电能W电 = 3W1，电池板5 h获取的太阳能为，结合可得，太阳能电池板吸收太阳能的功率

2．（1）【答案】控制变量法　　转换法

【解析】根据题意可知，水的初温、质量相同，只有装水的塑料袋的颜色不同，通过温度计的示数比较水吸收太阳能的多少，所以该实验采用的是控制变量法和转换法。

（2）【答案】1.5

【解析】白色塑料袋的温度在升高到t1时，上升的温度是

Δt = 16.5 ℃－15.0 ℃ = 1.5 ℃

（3）【答案】黑

【解析】由表格中数据分析可知，黑色塑料袋内水的温度明显要高于白色塑料袋内水的温度，所以太阳能热水器集热管的吸热表面颜色应以黑色为宜。

（4）【答案】8×106

【解析】该热水器2h内接收的太阳能是

E = 2 h×2 m2×2×106 J/（m2·h）= 8×106 J

3．（1）【答案】化学

【解析】动力蓄电池给该汽车供电时将化学能转化为电能。

（2）【答案】9 A

【解析】太阳能电池接收太阳能的总功率

P总 = 1.2×103 W/m2×6 m2 = 7.2×103 W

由可知，太阳能电池板的输出功率

P有用 = ηP总 = 25%×7.2×103 W = 1.8×103 W

由P = UI可知，太阳能电池板输出电流

（3）【答案】1.44 kg

【解析】太阳能汽车消耗的电能

W = 4.6 kW•h = 1.656×107 J

由可知，汽油完全燃烧需要放出的热量

由Q放 = mq可知，消耗汽油的质量