第3節(jié) 太陽能設(shè)計說明太陽就是一個巨大的核能火爐，它的能量來自于核聚變，對于太陽的能量來源、結(jié)構(gòu)、歷史及壽命，可以通過觀察科教片《宇宙與人》，通過視頻中介紹的太陽來了解太陽。太陽是人類能源的寶庫，地球上除了地?zé)崮?、核能及潮汐能等少?shù)幾種能源不是來自太陽，其余能源大多來自于太陽?？梢詮哪芰哭D(zhuǎn)化的角度來認(rèn)識人類使用的能源，通過對煤、石油的形成過程，認(rèn)識到這些能源是億萬年前的動、植物儲存的太陽能。通過視頻和圖片，對生活中使用的太陽能進行分類，主要有三種類型：一類是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如太陽能熱水器；第二類是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，如太陽能電池；第三類是把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，如植物的光合作用。分析這些使用太陽能的實例，總結(jié)出太陽能的優(yōu)點，提出問題，為什么現(xiàn)在沒有大規(guī)模使用太陽能呢？因為太陽能的使用還有些沒有解決的問題，如成本高、功率小、太陽能轉(zhuǎn)化的效率還比較低等。解決太陽能存在的問題，將為人類能源的可持續(xù)發(fā)展提供保障。教學(xué)過程可分為三個階段，第一階段認(rèn)識太陽，第二階段認(rèn)識地球上能源特別是化石能源的來歷，第三階段認(rèn)識太陽能的利用。教學(xué)目標(biāo)【知識與技能】1.知道太陽能的由來及其特點。2.大致了解利用太陽能的方式及其新進展。【過程與方法】通過對太陽能及其轉(zhuǎn)化情況的討論，培養(yǎng)用能量轉(zhuǎn)化觀點分析問題的習(xí)慣。【情感、態(tài)度和價值觀】初步了解太陽能利用的現(xiàn)狀和廣泛利用太陽能存在的困難，產(chǎn)生高效利用太陽能的意識。重點難點教學(xué)重點正確認(rèn)識太陽能的來源及其巨大的應(yīng)用前景。教學(xué)難點了解太陽能的利用方式。教學(xué)方法觀察、討論和分析相結(jié)合的教學(xué)方法。教具、學(xué)具生用：調(diào)查報告“尋找生產(chǎn)生活中利用太陽能的實例”、自制太陽能集熱器。教師用：科教片《宇宙與人》，太陽結(jié)構(gòu)掛圖，有關(guān)石油、煤、天然氣形成的掛圖。授課時數(shù)1課時教學(xué)過程回顧思考1.獲取核能的方式有_________和_________。其中_________是在超高溫下進行，也稱為_________。2.今天我們使用的煤、石油、天然氣都稱為_________能源。3.太陽能屬于_________能源。4.太陽能熱水器是將_________能轉(zhuǎn)化為_________能；太陽能電池是將_________能轉(zhuǎn)化為_________能。導(dǎo)入新課展示多彩的地球：植物、變幻的色彩、利用的能源等，這些美麗的景色、多彩的世界都離不開太陽！人類使用的很多能源，如化石能源、風(fēng)能、光能等都是來自于太陽，下面我們對太陽能進行一個初步的了解。講授新課一、太陽——巨大的“核能火爐”1.師：閱讀教材第174頁“太陽——巨大的‘核能火爐’”部分內(nèi)容，思考下列問題：(1)地球距離太陽有多遠(yuǎn)？(2)太陽有多大？(3)太陽的溫度有多高？(4)太陽的能量來源是什么？(5)太陽的年齡是多少？它還能燃燒多少年？2.學(xué)生閱讀教材。3.學(xué)生反饋自學(xué)情況。生1：太陽距離地球1.5億千米。生2：太陽的直徑大約是地球的110倍，體積是地球的130萬倍，質(zhì)量是地球的33萬倍。生3：太陽核心的溫度高達(dá)1 500萬攝氏度，太陽表面的溫度約6 000 ℃。生4：在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。生5：太陽已“燃燒”了近50億年，目前，它正處于壯年，要再過50億年才會燃盡自己的核燃料，演變?yōu)橐粋€巨大的紅色星體。4.教師出示太陽結(jié)構(gòu)圖片，介紹太陽結(jié)構(gòu)。播放《宇宙與人》中有關(guān)太陽的介紹。師：太陽由太陽核心、輻射層、對流層、太陽大氣組成，太陽核心的氫原子核發(fā)生的聚變反應(yīng)，使太陽核心釋放的巨大核能向外擴散，傳送到太陽表面，大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射。二、太陽是人類能源的寶庫1.師：閱讀教材第174頁～175頁“太陽是人類能源的寶庫”部分內(nèi)容，思考下列問題：(1)我們今天所用的大部分能源來源于什么？(2)人類最主要的一次能源——化石能源有哪些？是怎樣形成的？歸根到底是什么能轉(zhuǎn)化而來的？2.學(xué)生閱讀教材。3.學(xué)生反饋自學(xué)情況。生1：太陽光已照耀我們的地球近50億年，地球在這50億年中積累的太陽能是我們今天所用大部分能量的來源。生2：化石能源有煤、石油、天然氣；遠(yuǎn)古時期的植物埋在地下或海底，經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運動，在高壓下漸漸變成了石油和煤，在石油形成過程中還放出天然氣。4.教師出示圖片教師結(jié)合圖片介紹煤、石油、天然氣的形成。遠(yuǎn)古時期陸地和海洋中的植物，經(jīng)過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它們死后，軀體埋在地下和海底，腐爛了。滄海桑田，經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運動，在高壓下漸漸變成了石油和煤。在石油形成的過程中還放出天然氣。我們開采化石燃料來獲取能量，實際上是在開采上億年前地球所接收的太陽能。5.師：根據(jù)下圖，說明太陽能輻射到地球的能量的利用、轉(zhuǎn)化和守恒的情況。學(xué)生以小組為單位進行討論(教師提示：從水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等方面討論)。教師檢查小組討論情況。生：地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都來源于太陽。地球上任何地方都在吸收太陽的熱能量，但是由于地面每個部位受熱的不均勻性，空氣的冷暖程度就不一樣，于是，暖空氣膨脹變輕后上升，冷空氣收縮后下降，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動，形成了風(fēng)。地球表面的一部分水吸收太陽的能量經(jīng)過蒸發(fā)形成水蒸氣，暖濕氣流從地面升起，因達(dá)到過飽和而凝結(jié)成云，遇到冷空氣就形成雨。植物通過光合作用從太陽獲取能量，以化學(xué)能的形式儲存在植物體內(nèi)，人類和動物從植物或其他動物獲取生物質(zhì)能以維持生命。師：地球上除了核能、地?zé)崮芎统毕芡猓祟惱玫娘L(fēng)能、水能、生物質(zhì)能其實都是間接地利用太陽能。太陽是人類能源的寶庫。三、太陽能的利用1.太陽能直接利用方式師：風(fēng)能、水能和儲存在化石燃料中的能量都是間接利用太陽能，在日常生活、生產(chǎn)和科技中，也用到了太陽能，能舉例說明一下嗎？生1：太陽能熱水器利用了太陽能。生2：太陽能路燈利用了太陽能。生3：“玉兔號”月球車?yán)昧颂柲堋?/span>……師：大家說得都很好。目前直接利用太陽能的方式主要有兩種：一種是用太陽能集熱器把水等物質(zhì)加熱；另一種是用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。2.光熱轉(zhuǎn)換學(xué)生展示課前在家里做的課外小實驗“自制太陽能熱水器”的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象和結(jié)論。操作：將質(zhì)量、溫度都相同的水分別倒入兩個相同瓶中，用白紙和黑紙分別將瓶包起來，如圖所示，然后將兩個瓶子放在太陽光下，經(jīng)過3 min后，觀察兩個溫度計示數(shù)的變化。日照時間t/min036912151821242730白紙瓶水溫℃2324252526272728292930黑紙瓶水溫℃2325262728293031323334現(xiàn)象：用黑紙包的瓶子水溫升得快。結(jié)論：黑色表面比白色表面吸熱能力強。說明：平板式集熱器的箱面是玻璃，內(nèi)部有涂黑的吸熱板，可以吸收太陽輻射并轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而將集熱器管道內(nèi)的水加熱。結(jié)合下圖所示的太陽能熱水器，介紹其工作原理。吸熱板吸收太陽光時，將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，吸熱板處的水的內(nèi)能增大、溫度升高、密度減小而上升，補給水箱內(nèi)的密度大的冷水流下來填補，同時被加熱后的水向下流進儲水箱內(nèi)。3.光電轉(zhuǎn)換太陽能電池可以將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/span>在航空、航天、交通、通信等領(lǐng)域中有較為廣泛的應(yīng)用。利用視頻介紹太陽能汽車、“嫦娥三號”及“玉兔號”月球車?yán)锰柲艿那闆r。4.太陽能電池的優(yōu)點和缺點優(yōu)點：①使用壽命長；②保養(yǎng)費用低；③不需燃料。缺點：①效率低；②制造費用高。課堂小結(jié) 板書設(shè)計第3節(jié)　太陽能1.太陽內(nèi)部時刻發(fā)生核聚變，太陽能以光和熱的形式向外輻射。2.煤、石油、天然氣歸根到底來自于遠(yuǎn)古的太陽能。3.太陽能的利用：光熱轉(zhuǎn)換——太陽能熱水器光電轉(zhuǎn)換——太陽能電池光化轉(zhuǎn)換——植物體的光合作用4.太陽能的優(yōu)點：清潔無污染、取之不盡用之不竭。  教學(xué)反思                                                                                                                                     

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第3節(jié) 太陽能

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