题目
太阳光-|||-接收器-|||-square 高温热交换装置 发电机-|||-汽轮机-|||-bigcirc -|||-)一-|||-距曰 塔架-|||-储热与蒸汽 络水泵-|||-发生装置 冷凝器结合图阅读以下材料,回答问题。利用太阳能发电的主要方式有两种:光-电转换和光-热-电转换。光-电转换光电转换的基本装置是太阳能电池,它的基本原理是光电效应:光照射到某些物质上引起物质的光电性质变化,也就是光能量转化为电能。这一原理是由德国物理学家赫兹首先发现的。当时,赫兹发现:两个锌质小球之一用紫外线照射,则在两个小球之间就非常容易跳过电火花。后来爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,并因此获得1921年诺贝尔物理学奖。光-热-电转换即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。如图所示,前一过程为光-热转换,后一过程为热-电转换。利用这一原理有些国家在沙漠地区建立了塔式太阳能热电站。太阳能可以发电,并让灯泡发光。可是,白天有太阳,我们并不需要灯亮;而夜晚没有太阳我们需要灯亮。想一想,怎样实现将白天太阳的能量储存起来,供夜晚的灯发光呢?又怎样将太阳能发电站转化的大量能量储存起来,供夜间或阴雨天使用呢?如何破解太阳能的蓄能问题,让太阳能最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源呢?实际生活中常见的太阳能路灯就是利用化学能的形式储存太阳能的。太阳能电池板与蓄电池连接,蓄电池再与电灯连接。白天有太阳能时,接通太阳能电池板与蓄电池电路,太阳能电池板转换成的电能再转换成蓄电池的化学能储存起来;夜晚,太阳能电池板与蓄电池电路断开,蓄电池与电灯电路接通,蓄电池储存的化学能再转换成电能为电灯供电。它的各电路的通断是由充放电控制器自动控制,蓄电池放在电线杆下面的地上。(1)太阳能电池的基本原理是光电效应,爱因斯坦提出的 ____ ,成功解释了光电效应。(2)塔式太阳能发电系统中的“热-电转换”,经历的能量转换过程是: ____ 。(3)请画出能满足太阳能路灯工作原理的电路图。(太阳能电池板用太阳光-|||-接收器-|||-square 高温热交换装置 发电机-|||-汽轮机-|||-bigcirc -|||-)一-|||-距曰 塔架-|||-储热与蒸汽 络水泵-|||-发生装置 冷凝器表示,充放电控制器用太阳光-|||-接收器-|||-square 高温热交换装置 发电机-|||-汽轮机-|||-bigcirc -|||-)一-|||-距曰 塔架-|||-储热与蒸汽 络水泵-|||-发生装置 冷凝器表示)。
结合图阅读以下材料,回答问题。利用太阳能发电的主要方式有两种:光-电转换和光-热-电转换。
光-电转换
光电转换的基本装置是太阳能电池,它的基本原理是光电效应:光照射到某些物质上引起物质的光电性质变化,也就是光能量转化为电能。这一原理是由德国物理学家赫兹首先发现的。当时,赫兹发现:两个锌质小球之一用紫外线照射,则在两个小球之间就非常容易跳过电火花。后来爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,并因此获得1921年诺贝尔物理学奖。
光-热-电转换
即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。如图所示,前一过程为光-热转换,后一过程为热-电转换。利用这一原理有些国家在沙漠地区建立了塔式太阳能热电站。
太阳能可以发电,并让灯泡发光。可是,白天有太阳,我们并不需要灯亮;而夜晚没有太阳我们需要灯亮。想一想,怎样实现将白天太阳的能量储存起来,供夜晚的灯发光呢?又怎样将太阳能发电站转化的大量能量储存起来,供夜间或阴雨天使用呢?如何破解太阳能的蓄能问题,让太阳能最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源呢?
实际生活中常见的太阳能路灯就是利用化学能的形式储存太阳能的。太阳能电池板与蓄电池连接,蓄电池再与电灯连接。白天有太阳能时,接通太阳能电池板与蓄电池电路,太阳能电池板转换成的电能再转换成蓄电池的化学能储存起来;夜晚,太阳能电池板与蓄电池电路断开,蓄电池与电灯电路接通,蓄电池储存的化学能再转换成电能为电灯供电。它的各电路的通断是由充放电控制器自动控制,蓄电池放在电线杆下面的地上。
(1)太阳能电池的基本原理是光电效应,爱因斯坦提出的 ____ ,成功解释了光电效应。
(2)塔式太阳能发电系统中的“热-电转换”,经历的能量转换过程是: ____ 。
(3)请画出能满足太阳能路灯工作原理的电路图。(太阳能电池板用
表示,充放电控制器用
表示)。题目解答
答案
解:(1)据“后来爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,并因此获得1921年诺贝尔物理学奖”可知,太阳能电池的基本原理是光电效应,爱因斯坦提出的光子假设,成功解释了光电效应;
(2)据“如图所示,前一过程为光-热转换,后一过程为热-电转换。利用这一原理有些国家在沙漠地区建立了塔式太阳能热电站”可知,塔式太阳能发电系统中的“热-电转换”,经历的能量转换过程是:内能→机械能→电能;
(3)据上面的分析可知,白天电池充电,晚上电池放电,如下图:

故答案为:(1)光子假设;(2)内能→机械能→电能;(3)见上图。
(2)据“如图所示,前一过程为光-热转换,后一过程为热-电转换。利用这一原理有些国家在沙漠地区建立了塔式太阳能热电站”可知,塔式太阳能发电系统中的“热-电转换”,经历的能量转换过程是:内能→机械能→电能;
(3)据上面的分析可知,白天电池充电,晚上电池放电,如下图:

故答案为:(1)光子假设;(2)内能→机械能→电能;(3)见上图。
解析
步骤 1:理解光电效应
光电效应是指光照射到某些物质上引起物质的光电性质变化,也就是光能量转化为电能。爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应。
步骤 2:理解塔式太阳能发电系统中的能量转换过程
塔式太阳能发电系统中的“热-电转换”过程包括:光-热转换和热-电转换。光-热转换是将太阳辐射的热能转换为工质的蒸汽,热-电转换是通过蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。
步骤 3:画出太阳能路灯工作原理的电路图
白天有太阳能时,太阳能电池板与蓄电池电路接通,太阳能电池板转换成的电能再转换成蓄电池的化学能储存起来;夜晚,太阳能电池板与蓄电池电路断开,蓄电池与电灯电路接通,蓄电池储存的化学能再转换成电能为电灯供电。电路的通断由充放电控制器自动控制。
光电效应是指光照射到某些物质上引起物质的光电性质变化,也就是光能量转化为电能。爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应。
步骤 2:理解塔式太阳能发电系统中的能量转换过程
塔式太阳能发电系统中的“热-电转换”过程包括:光-热转换和热-电转换。光-热转换是将太阳辐射的热能转换为工质的蒸汽,热-电转换是通过蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。
步骤 3:画出太阳能路灯工作原理的电路图
白天有太阳能时,太阳能电池板与蓄电池电路接通,太阳能电池板转换成的电能再转换成蓄电池的化学能储存起来;夜晚,太阳能电池板与蓄电池电路断开,蓄电池与电灯电路接通,蓄电池储存的化学能再转换成电能为电灯供电。电路的通断由充放电控制器自动控制。