第二十一章 实践 制作太阳能烤箱课件 （21页PPT）2025-2026学年沪科版九年级全一册物理

(课件网) 初中物理沪科版（2024）九年级下册 第二十一章 能源、材料与社会 实践 制作太阳能烤箱 问题缘起 自古人们便懂得利用太阳光的能量，现代人也常利用太阳光来晾晒物品，甚至烤制食物。下面我们来制作一个太阳能烤箱。 活动方案 　 任务一：查阅资料认识太阳能，完成一篇关于利用太阳能的调研报告 【思考】 认识太阳能 太阳能是太阳内部核聚变反应释放的热辐射能，属于可再生能源，其利用方式主要包括光热转换(如热水器、热能发电)和光电转换(光伏发电)。 了解自古以来人类对太阳能利用的大致进程，人类对太阳能的利用随着科技进步不断深化。以下是分阶段总结的进程： (一)科学探索期(18世纪～20世纪初) 1．热能收集装置突破：1767年瑞士科学家Horace de Saussure发明首台玻璃密封太阳能加热箱，温度达109 ℃；19世纪美国加州建成太阳能抽水装置，采用聚光器实现7.36 kW功率输出。 2．光电效应发现：1839年法国物理学家贝克勒尔首次观察到光伏效应，奠定太阳能发电理论基础。 (二)技术突破期(20世纪中叶～21世纪初) 1．光伏技术实用化：1954年贝尔实验室研制出首个实用硅基太阳能电池(效率6%)，开启光伏发电时代。 2．热利用系统升级：1955年以色列科学家提出选择性涂层理论，显著提升集热器效率；20世纪70年代太阳能热水器普及，成为民用领域重要应用。 (三)现代综合应用(21世纪至今) 1．规模化发电：光伏转换效率突破20%，2022年全球装机容量超1 TW，成本较2000年下降85%；聚光太阳能热发电(CSP)技术实现熔盐储热，支持连续供电。 2．多元化场景扩展：光伏建筑一体化(BIPV)将太阳能板融入外墙与屋顶；航天器、电动汽车等新兴领域广泛采用太阳能供电系统。 以下是人类将太阳能转化为其他形式能量的应用实例分类整理： (一)太阳能→热能 1．太阳能热水器：通过真空集热管或集热板吸收太阳能加热冷水，用于家庭洗浴和日常热水需求。 2．太阳能暖气系统：在建筑中集成太阳能集热装置，冬季通过循环热水或空气为室内供暖。 (二)太阳能→电能 1．光伏发电站：大规模太阳能电池板阵列将阳光直接转化为电能，供应家庭或工业用电。 2．太阳能路灯：内置光伏板白天储能，夜晚为LED灯供电，无需外接电网。 (三)太阳能→化学能 植物光合作用：农业中利用植物将太阳能转化为葡萄糖等化学能，形成生物质能源的基础。 (四)其他综合应用 太阳能建筑一体化：结合光伏玻璃、蓄热墙体等技术，实现建筑 能源自给。 了解太阳能烤箱的原理： 太阳能烤箱的核心原理是利用旋转抛物面的聚光特性，将阳光反射并聚焦到特定区域，同时结合反射材料和吸热材料的协同作用实现热量的高效利用。 (一)反射集中太阳光 铝箔/聚酯薄膜反射：通过覆盖反光材料(如铝箔)，将太阳光线定向反射到烤箱内部或特定受热区域，形成聚光效应。 太阳能烤箱通过以下核心原理实现太阳能的有效利用： (二)吸收光能转化为热能 1．黑色吸热层：烤箱底部或核心区域使用黑色纸张、金属板等材料，利用黑色吸热特性将反射的太阳能转化为热能。 2．热传导：热量通过铝制托盘或金属容器传递至食物，实现类似传统烤箱的烹饪效果。 (三)密封与隔热保存热量 1．透明密封层：使用保鲜膜、塑料膜等材料覆盖烤箱开口，形成密闭空间，利用温室效应防止热量散失。 2．绝缘材料：在烤箱壁填充报纸、泡沫等隔热材料，减少热量向外界传导。 (四)应用场景与效率 1．户外适应性：无需燃料或电力，适合露营、野餐等场景，但烹饪时间受阳光强度和云层影响。 2．环保性：全程零碳排放，避免燃烧木材或化石燃料带来的污染。 通过上述协同机制，太阳能烤箱将自然光能转化为可控热能，实现无污染烹饪。 任务二：制作太阳能烤箱 制作太阳能烤箱 ... ...