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太陽能教學(xué)目標(biāo) 太陽能教學(xué)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐篇一
授課教師：胡彩苑
一、教學(xué)目的
1．了解太陽能的優(yōu)點(diǎn)． 2.知道太陽能是人類能源寶庫 3．知道直接利用太陽能的兩條途徑． 4.認(rèn)識(shí)太陽能裝置
二、教學(xué)用具
有關(guān)掛圖、錄像資料等．
三、教學(xué)重點(diǎn)：太陽能的利用。
教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)使用太陽能裝置的認(rèn)識(shí)。
四、教學(xué)過程
1．引入新課
教師：人類利用的常規(guī)能源是什么？可以開發(fā)利用的新能源有哪些呢？
學(xué)生：常規(guī)能源有煤、石油、天然氣等化石燃料和風(fēng)力、水力資源等等，可以開發(fā)利用的新能源有核能、太陽能、地?zé)崮?、潮汐能等等?/p>
教師：回答得很好，前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了核能的開發(fā)和利用，用鈾做燃料的反應(yīng)堆雖然能大大減少能源的消耗，但是鈾的儲(chǔ)量也是有限的，而且使用時(shí)要產(chǎn)生放射性污染；輕核的聚變雖然比裂變干凈，還能釋放更多的能量，但是至今還沒有真正解決和平利用的問題，所以還要開辟新能源．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)太陽不但一直間接地向人類提供生存和發(fā)展的能量，而且還是可能為人類長期地直接提供巨大能量的新能源．今天我們就來學(xué)習(xí)太陽能．
2．進(jìn)行新課
板書：＜ 太陽能＞(1)太陽能的優(yōu)點(diǎn)
①太陽能十分巨大．
教師：同學(xué)們想想，太陽能有什么優(yōu)點(diǎn)呢？
板書：＜
（一）太陽能的優(yōu)點(diǎn)＞
學(xué)生：太陽能非常巨大，從前面表中可見，太陽能向周圍空間輻射的總功率達(dá)3.8×1026瓦．
板書：＜1．太陽能十分巨大＞
教師：說得很好，太陽能十分巨大．同學(xué)們知道太陽能輻射到地球表面的總功率是多少嗎？（學(xué)生通過查看課本答）
教師：同學(xué)們計(jì)算一下，太陽每小時(shí)輻射到地球的總能量有多少？（學(xué)生上黑板計(jì)算）
教師：地球每小時(shí)從太陽獲得的太陽能量有6.1×1020焦，這比目前全世界在一年內(nèi)能源生產(chǎn)的總量還多，可見太陽能有多么巨大．
②太陽能供應(yīng)時(shí)間長久．
那么太陽能會(huì)不會(huì)用完呢？根據(jù)科學(xué)家推算，太陽像現(xiàn)在這樣不停地向外輻射能量，還可以維持60億年以上，對(duì)于人類來說，太陽能可以說是一種取之不盡，用之不竭的永久性能源，所以太陽能的第2個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：
板書：＜2．太陽能的供應(yīng)時(shí)間十分長久＞
③太陽能分布廣闊，獲取方便．
教師：我們到哪里去取太陽能？怎樣獲取呢？（只要太陽能照到的地方，就有太陽能，不用專門去尋找；只要用東西接收就行了，不需要挖掘開采）
教師：很好，所以太陽能的第3個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：
板書：＜3．太陽能分布廣闊，獲取方便，無需挖掘開采和運(yùn)輸＞
④使用太陽能安全、不污染環(huán)境．
太陽能是最干凈的能源，開發(fā)、利用太陽能不會(huì)給我們帶來污染．所以，太陽能的第4個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：
板書：＜4．太陽能安全、不污染環(huán)境＞
(2)人類直接利用太陽能有兩條途徑
教師先請(qǐng)同學(xué)議論：如何利用太陽能？然后總結(jié)．
板書：＜
（二）直接利用太陽能的兩條途徑
＜1.把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能以供利用＞
師講解：例如用太陽爐、太陽能熱水器等裝置把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能來做飯、燒水等等，也可用集熱器把水加熱，產(chǎn)生水蒸氣，再推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電——這就叫太陽能熱電站．
＜2．通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能＞
師講解：例如用硅光電池——也叫太陽能電池，把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能．太陽能電池的應(yīng)用已很廣泛，像人造衛(wèi)星上的電源、太陽能汽車上的電源，小型電視機(jī)、計(jì)算器上的電源，城市道路路燈的電源等等都可用太陽能電池，我國還用太陽能電池做航標(biāo)燈的電源，鐵路信號(hào)燈的電源等
(3)利用太陽能的困難
教師：既然太陽能有那么多優(yōu)點(diǎn)，為什么不大量推廣、大范圍應(yīng)用呢？目前還有些技術(shù)問題沒有解決．
板書：＜
（三）廣泛利用太陽能的困難＞
＜1． 太陽能雖然十分巨大，但它太分散＞
師講解：經(jīng)計(jì)算，垂直投射到地面每平方米面積上的太陽能只有幾百瓦，所以要大規(guī)模開發(fā)利用太陽能必須設(shè)置龐大的收集和轉(zhuǎn)換能量的系統(tǒng)，目前造價(jià)還太高，影響推廣．
＜2．由于地球的自轉(zhuǎn)和氣候、季節(jié)等原因，太陽能的功率變化大，不穩(wěn)定，給正常連續(xù)地使用造成困難＞
＜2． 目前太陽能轉(zhuǎn)換器的效率不高＞ 師講解：光熱轉(zhuǎn)換的效率為50～60%，而光電轉(zhuǎn)換的效率只有10%左右．所以還要下大力氣研制高轉(zhuǎn)換效率的材料
(4)結(jié)束語
要大規(guī)模地直接利用太陽能還要做大量的研究工作，現(xiàn)在已取得一定成果，只要不斷努力，必將會(huì)不斷有新的進(jìn)展，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用也將越來越廣泛．有人預(yù)言，到21世紀(jì)，太陽能將會(huì)成為人類的重要能源之一．
五、課堂小結(jié)
六、作業(yè)布置
太陽能教學(xué)目標(biāo) 太陽能教學(xué)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐篇二
《太陽能》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1．知道太陽能的由來及其優(yōu)點(diǎn)，是地球巨大的天然能源，也是一種重要的新能源。2．大致了解利用太陽能的方式及其新進(jìn)展。
（二）過程與方法
通過對(duì)太陽能及其轉(zhuǎn)化情況的討論，培養(yǎng)用能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)分析問題的習(xí)慣。
（三）情感態(tài)度和價(jià)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(shí)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本節(jié)是由“太陽──巨大的‘核能火爐’”、“太陽是人類能源的寶庫”、“太陽能利用”三部分內(nèi)容組成。從太陽能的來源了解太陽，它是上一節(jié)核能的應(yīng)用。地球上的能源大多來自于太陽，并且太陽能分布廣泛，具有巨大的應(yīng)用前景。所以正確認(rèn)識(shí)太陽能及其巨大應(yīng)用前景是本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)。太陽能在實(shí)際生活中應(yīng)用的場合很多，但大多學(xué)生并沒有注意，所以本節(jié)最后通過實(shí)例說明了人類利用太陽能的狀況，對(duì)各種太陽應(yīng)用的實(shí)例進(jìn)行分類，總結(jié)出利用太陽能主要通過三種方式，所以結(jié)合實(shí)例知道利用太陽能的三種方式是本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)。重點(diǎn)：正確認(rèn)識(shí)太陽能的來源及其巨大的應(yīng)用前景。難點(diǎn)：結(jié)合實(shí)例知道利用太陽能的三種方式。
三、教學(xué)策略
太陽就是一個(gè)巨大的核能火爐，它的能量來自于核聚變，對(duì)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(shí)人類使用的能源，通過對(duì)煤、石油的形成過程，認(rèn)識(shí)到這些能源是億萬年前的動(dòng)、植物儲(chǔ)存的太陽能。通過視頻和圖片，對(duì)生活中使用的太陽能進(jìn)行分類，主要有三種類型：一類是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的，如太陽能熱水器；第二類是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的，如太陽能電池；第三類是把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的，如植物的光合作用。分析這些使用太陽能的實(shí)例，總結(jié)出太陽能的優(yōu)點(diǎn)，提出問題，為什么現(xiàn)在沒有大規(guī)模使用太陽能呢？因?yàn)樘柲艿氖褂眠€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。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備 科教片《宇宙與人》、太陽能電池板、小燈泡、導(dǎo)線、開關(guān)、帶太陽能電池的計(jì)算器、實(shí)物投影、多媒體課件整合網(wǎng)絡(luò)。
五、教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
創(chuàng)設(shè)情景（5分鐘）
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！
學(xué)生觀看視頻，了解太陽對(duì)地球及人類的重要性 創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲
引入新課（5分鐘）
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(duì)太陽能進(jìn)行一個(gè)初步的了解
知道人類使用的很多能量都來自于太陽，認(rèn)識(shí)到了解太陽能的必要性 提出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容
新課內(nèi)容（25分鐘）
太陽──巨大的“核能火爐”
閱讀課本中的內(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．太陽有多熱？
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？ 播放《宇宙與人》中有關(guān)太陽的介紹。
結(jié)論：太陽核心的原子核發(fā)生的聚變反應(yīng)，使太陽核心釋放的巨大核能向外擴(kuò)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 學(xué)生帶著問題閱讀課本，交流后回答： 太陽距地球約1．5×108km；太陽的直徑約是地球的110倍，它的質(zhì)量約是地球的33萬倍；太陽表面的溫度約6000℃，內(nèi)核的溫度高達(dá)1．5×107℃；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；太陽像一個(gè)巨大的“核能火爐”，它已經(jīng)燃燒了近50億年，它還能再燃燒約50億年 ? 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力 ? ? ? ? ? 通過觀察視頻，對(duì)太陽有進(jìn)一步的了解
太陽是人類能源的寶庫
太陽就是一個(gè)巨大的核聚變的能量庫，它每秒向外輻射的總能量高達(dá)3．74×1026j，相當(dāng)于每秒鐘燃燒1．28×1026t的標(biāo)準(zhǔn)煤。但從太陽發(fā)射出來的總能量中，到達(dá)地球的太陽能只是太陽向外輻射能量的20億分之一。
但即使射向地球的太陽能也不能完全照射到人類經(jīng)常居住和生活的地區(qū)。/ 了解人類常用的能源，如風(fēng)能、生物質(zhì)能、化石能源等，你能說出它們的大致形成過程嗎？ 人類使用的很多能源都直接或間接來自于太陽能，那是不是人類使用的所有能源都來自于太陽呢？ 小結(jié)：
人類利用風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能其實(shí)都是間接地利用太陽能。太陽是人類能源的寶庫 ? ? 介紹太陽輻射能量，初步了解太陽是人類能源的一個(gè)天然寶庫。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 學(xué)生通過討論，介紹幾種常用能源的形成過程。如風(fēng)能是由于太陽照射空氣，使空氣冷熱不同，形成對(duì)流而成風(fēng)；生物質(zhì)能是由植物的光合作用積聚而成的，來自于太陽。
學(xué)生討論，得出結(jié)論：人類使用的能源中除地?zé)崮?、潮汐能、核能以外的能源幾乎都來自于太?? ? 培養(yǎng)觀察思考、自學(xué)能力。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)的能力
太陽能的利用
地球上的能量大都來源于太陽能。在生產(chǎn)生活中你見過利用太陽能的實(shí)例嗎？ 展示太陽能利用的圖片，太陽能熱水器、太陽能汽車、植物的光合作用、太陽灶、太陽能電池等。你能從能量轉(zhuǎn)化的角度給它們進(jìn)行分類嗎？ 小結(jié)：
利用太陽能的過程就是把太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，主要有三個(gè)方面：光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化轉(zhuǎn)換。
展示一些以太陽能電池為電源的計(jì)算器、收音機(jī)等。討論：
你能說說太陽能使用的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)嗎？
學(xué)生說出生活中利用太陽能的實(shí)例，如太陽能熱水器、太陽能電池等。? 學(xué)生討論，嘗試進(jìn)行分類。
把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能：太陽能熱水器、太陽灶； 把太陽能轉(zhuǎn)化為電能：太陽能電池、太陽能汽車； 把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能：植物的光合作用。? 學(xué)生討論太陽能使用的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保無污染，可再生。
缺點(diǎn)：現(xiàn)階段太陽能利用率較低，成本較高等。加強(qiáng)物理與生活應(yīng)用的聯(lián)系。? ? ? ? ? ? 培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)、歸納總結(jié)能力。
總結(jié)（5分鐘）課堂小結(jié)：
1．通過這節(jié)課你學(xué)到了什么？
2．為什么說太陽是人類能源的寶庫？ 3．太陽能利用有哪些途徑？ 學(xué)生梳理本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容。1．總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，了解了太陽的基本知識(shí)，知道人類使用的能源大多來自于太陽。2．人類使用的各種能源除了潮汐能、核能、地?zé)崮艿龋蠖鄟碜杂谔柲堋?．太陽能的利用主要利用了光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化轉(zhuǎn)換 培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力
作業(yè)布置
完成《動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理》第1～2題 按要求完成 知識(shí)鞏固
太陽能教學(xué)目標(biāo) 太陽能教學(xué)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐篇三
課題2 探索太陽能熱能的利用
太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無任何污染。
讓學(xué)生在研究型課程中探索利用太陽能熱能的基本方法，整合物理學(xué)有關(guān)熱力學(xué)的知識(shí)。學(xué)生在課程中通過實(shí)驗(yàn)，在動(dòng)手、動(dòng)腦中思考有效提高太陽能利用的效率的基本方法。在教師的指導(dǎo)下歸納得出一些物理學(xué)的基本規(guī)律和結(jié)論。從而設(shè)計(jì)出有自己見解和特點(diǎn)的太陽能熱能利用的方案或設(shè)備。達(dá)到研究性學(xué)習(xí)的目的。
本課題實(shí)施采用實(shí)驗(yàn)法和歸納法。研究思考：
太陽能是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為3.75×10w）的22億分之一，但已高達(dá)173,000tw，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬噸煤。人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地?zé)崮苜Y源除外）雖然太陽能資源總量相當(dāng)于現(xiàn)在人類所利用的能源的一萬多倍，但太陽能的能量密度低，并且因地而異，因時(shí)而變。因此在將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成熱能的太陽能設(shè)備中，都要考慮一些最基本的問題，列舉如下：
1.2.3.太陽能熱能的采集手段。絕熱（實(shí)際上是隔熱）保溫問題
熱量的傳播，即熱傳導(dǎo)、對(duì)流和熱輻射。實(shí)際上，這三種方式往往是同時(shí)存在于熱量傳播的過程之中的。
引導(dǎo)學(xué)生從上述三個(gè)方面來思考獲取和提高太陽能熱能的利用的方法。通過實(shí)驗(yàn)來印證假設(shè)，在教師幫助下歸納成知識(shí)。
研究方法： 1.基本器材：
小包裝純凈水（200ml左右）空瓶一個(gè)，30×40（厘米）聚乙烯透明塑料袋一個(gè)，20×20平方厘米黑紙一張，光亮、平整鋁箔包裝紙若干，高40厘米的支架一個(gè)，ti-83圖形計(jì)算器及cbl和測溫探頭等。2.太陽能熱能利用效率測定的方法定義：
把同體積、同起始溫度的水，經(jīng)過相同時(shí)間內(nèi)的不同方法的太陽能加熱，得到最終溫度測量值。最終溫度值最高即可確定為效率最高。
2263.研究過程設(shè)計(jì)： a)太陽能輻射通量簡單測試：
對(duì)于研究和利用太陽能來說，測量出到達(dá)地球表面不同地區(qū)的太陽輻射通量的極大值是很重要的。現(xiàn)在已有的有關(guān)太陽能資源的資料大部分是利用地面太陽測量儀器收集的。這種收集資料的方法耗資巨大，在中學(xué)幾乎不可能實(shí)施。我們利用ti圖形計(jì)算器可以作一些簡單的實(shí)驗(yàn)，對(duì)本地區(qū)的太陽輻射通量進(jìn)行研究。
實(shí)驗(yàn)過程如下：
將純凈水空瓶裝入約4/5容積（200ml）的自來水。然后把輸液瓶橡皮塞用器材打出一個(gè)小孔，使測溫探頭能緊密地插入，做到不漏水。
在操場上將裝配好的瓶平放在支架上接受太陽光的直射。
把ti-83圖形計(jì)算器及cbl和測溫探頭連接好。設(shè)定每1分鐘測一次，共10次開始測量，將結(jié)果存入計(jì)算器。
進(jìn)行不同時(shí)間、不同天氣下多次實(shí)驗(yàn)。
對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照分析可得出這樣的結(jié)論：地面上的太陽輻射通量，不同時(shí)間（季節(jié)和時(shí)刻）以及不同天氣（晴天和陰天）是不同的。同一天中，中午太陽輻射通量最大。資料表明對(duì)于不同地點(diǎn)（如緯度和海拔高度）也是不同的。b)提高太陽能轉(zhuǎn)化成熱能效率方法的實(shí)驗(yàn)
將a)實(shí)驗(yàn)使用的實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)備四套，其中一套不作任何改動(dòng)，做標(biāo)記為１號(hào)。其余三套按下列要求改裝。
1.在塑料瓶外包上一個(gè)透明度較好的塑料袋，充足空氣后扎緊袋口，不得漏氣。探頭連線留在塑料袋外，與ti-83圖形計(jì)算器及cbl接好。做標(biāo)記為２號(hào) 2.在塑料瓶外包上一個(gè)透明度較好的塑料袋，在塑料瓶外底部貼上一張黑紙，充足空氣后扎緊袋口，不得漏氣。探頭連線留在塑料袋外，與ti-83圖形計(jì)算器及cbl接好。做標(biāo)記為３號(hào) 3.在第三組實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，在塑料袋外底面用透明膠帶粘上光亮鋁箔紙，充足空氣后成弧形，扎緊袋口，不得漏氣。探頭連線留在塑料袋外，與ti-83圖形計(jì)算器及cbl接好。做標(biāo)記為４號(hào)
在操場上將裝配好的四組實(shí)驗(yàn)裝置平放在支架上接受太陽光的直射。同時(shí)打開ti-83圖形計(jì)算器及cbl進(jìn)行測溫。設(shè)定每3分鐘測一次，共10次開始測量，將結(jié)果存入各自計(jì)算器。測溫結(jié)束，把四組采集的數(shù)據(jù)通過圖形計(jì)算機(jī)自帶的數(shù)據(jù)連線傳到一個(gè)計(jì)算器內(nèi)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。將數(shù)據(jù)處理成圖形，同時(shí)顯示四根“時(shí)間―溫度關(guān)系曲線”。斜率最大的曲線即效率最高。
可以得到第四組最好，第三組效率較高。第二組再次之，第一組最差。實(shí)驗(yàn)分析：
第一組最差，原因是保溫措施不當(dāng)。周圍空氣的流動(dòng)影響較大，造成熱對(duì)流，能量損失較大，造成升溫相對(duì)較慢。
第二組次之，因采用了不減弱太陽能輻射又有效的絕熱、保溫措施，空氣的導(dǎo)熱性很差，阻滯了被加熱的水與外界的熱交換。
第三組增加了黑紙，實(shí)際上是加大了接受太陽輻射能的能力。
第四組與第三組相比：利用鋁箔的反射能力，將原來沒有利用的能量加以利用，自然要比第三組效率更高。進(jìn)一步思考： ? 如果實(shí)驗(yàn)中的瓶子用黑紙完全包起來的，與只在瓶的不直接受陽光照射部分貼上黑紙的熱的傳導(dǎo)形式是否一樣？ ? ? 如果實(shí)驗(yàn)放在地面上進(jìn)行，結(jié)果會(huì)不會(huì)與現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)相同？會(huì)不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響？ 如果實(shí)驗(yàn)中所使用的塑料袋是不透明的，會(huì)不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響？結(jié)果如何？
進(jìn)一步研究：
學(xué)生通過太陽能、新能源等關(guān)鍵詞上internet網(wǎng)查詢。用通過實(shí)驗(yàn)獲得的物理知識(shí)和太陽能熱能利用的基本原理。設(shè)計(jì)和開發(fā)出實(shí)用的、簡便的、新穎的太陽能利用的新設(shè)備。
關(guān)于使用ti-83和cbl來測量溫度的方法，已經(jīng)有許多文章作了非常詳細(xì)的介紹。限于篇幅，不再贅述.上海第四中學(xué)
王寶麟
太陽能教學(xué)目標(biāo) 太陽能教學(xué)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐篇四
第三節(jié)
太陽能
●教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
●知道太陽能是人類能源的寶庫 ●了解太陽能的優(yōu)點(diǎn)．
●知道直接利用太陽能的兩條途徑． 2.過程與方法
●培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.●初步分析問題和解決問題的能力.3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
通過課文講解,使同學(xué)們養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,熱愛科學(xué)的情感.●教學(xué)重點(diǎn)
初步認(rèn)識(shí)太陽的結(jié)構(gòu)，知道太陽能是人類能源的寶庫 ●教學(xué)難點(diǎn)
太陽能的利用 ●教學(xué)方法
講授、合作 探究 交流。●教具準(zhǔn)備
有關(guān)掛圖、錄像資料等 ●課時(shí)安排 1課時(shí) ●教學(xué)過程
一、溫故致新
教師：人類利用的常規(guī)能源是什么？可以開發(fā)利用的新能源有哪些呢？
學(xué)生：常規(guī)能源有煤、石油、天然氣等化石燃料和風(fēng)力、水力資源等等，可以開發(fā)利用的新能源有核能、太陽能、地?zé)崮?、潮汐能等等?/p>
教師：回答得很好，前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了核能的開發(fā)和利用，用鈾做燃料的反應(yīng)堆雖然能大大減少能源的消耗，但是鈾的儲(chǔ)量也是有限的，而且使用時(shí)要產(chǎn)生放射性污染；輕核的 1 / 6 聚變雖然比裂變干凈，還能釋放更多的能量，但是至今還沒有真正解決和平利用的問題，所以還要開辟新能源．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)太陽不但一直間接地向人類提供生存和發(fā)展的能量，而且還是可能為人類長期地直接提供巨大能量的新能源．今天我們就來學(xué)習(xí)太陽能．
二、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課
思考：
1、想象如果沒有太陽，我們的世界會(huì)變成什么樣子？
2、太陽巨大的能量是怎樣產(chǎn)生的？人類又是怎樣利用太陽能的呢？ 學(xué)生討論
三、探求新知
學(xué)生先閱讀課本找出下列問題答案
1、太陽能的優(yōu)點(diǎn)有哪些？
2、為什么說煤和石油是來源于上億年前的太陽上的核能？
3、太陽能的利用還有哪些困難？
四、重點(diǎn)突破
（一）太陽——巨大的“核能火爐”
1、太陽距地球1.5億千米，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，核心溫度高達(dá)1 500萬攝氏度。
太陽能結(jié)構(gòu)圖
2、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。太陽核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，太陽就像一個(gè)巨大的“核能火爐”。
3、太陽能供應(yīng)時(shí)間長久．
那么太陽能會(huì)不會(huì)用完呢？根據(jù)科學(xué)家推算，太陽像現(xiàn)在這樣不停地向外輻射能量，太
/ 6 陽表面溫度約6 000 ℃，太陽至今已經(jīng)穩(wěn)定地“燃燒”了近50億年，而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年。太陽能可以說是一種取之不盡，用之不竭的永久性能源.（二）太陽是人類能源的寶庫
教師：我們到哪里去取太陽能？怎樣獲取呢？
太陽向外輻射的能量中，只有約二十億分之一傳遞到地球。
太陽光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在這近50億年中積累的太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉。人類的日常生活，也無法離開陽光。
煤、石油、天然氣的形成遠(yuǎn)古時(shí)期的植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi)的化學(xué)能。經(jīng)過地殼的不斷運(yùn)動(dòng)，死后的動(dòng)植物軀體埋在地下和海底。經(jīng)過幾百萬年的復(fù)雜變化，變成了煤、石油、天然氣。
今天我們開采化石燃料，實(shí)際上是在開采上億年前地球接收的太陽能。
煤 石油 想想議議
根據(jù)圖說明太陽輻射到地球的能量的利用、轉(zhuǎn)化和守恒的情況。
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有了雨水形成水能。
地球表面的部分水吸收太陽能變?yōu)樗魵馍仙?，遇冷后凝結(jié)成云，再遇冷空氣形成雨，植物通過光合作用從太陽能中獲取能量，以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在植物體內(nèi)，人類和動(dòng)物從植物或其他動(dòng)物處獲取生物質(zhì)能以維持生命
教師先請(qǐng)同學(xué)議論：如何利用太陽能？然后總結(jié)．
（三）太陽能的利用
利用太陽能的方法：
1．把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能以供利用＞（講解：例如用太陽爐、太陽能熱水器等裝置把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能來做飯、燒水等等，也可用集熱器把水加熱，產(chǎn)生水蒸氣，再推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電——這就叫太陽能熱電站．）
2．通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能（講解：例如用硅光電池——也叫太陽能電池，把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能．太陽能電池的應(yīng)用已很廣泛，像人造衛(wèi)星上的電源、太陽能汽車上的電源，小型電視機(jī)、計(jì)算器上的電源，城市道路路燈的電源等等都可用太陽能電池，我國還用太陽能電池做航標(biāo)燈的電源，鐵路信號(hào)燈的電源等等）
想想做做
1.在一個(gè)黑色盤子和一個(gè)白色盤子中分別注入約1cm深的冷水，用溫度計(jì)測量初溫。2.將玻璃板（或透明塑料紙）蓋在盤子上，然后放在陽光下曬一個(gè)小時(shí)。3.移開蓋板，用溫度計(jì)測量水溫。哪個(gè)盤中的水溫高？ 想一想，為什么用黑色的盤子？為什么盤子上要蓋玻璃板？ 結(jié)論：黑色盤中水溫高
原因：黑色的物質(zhì)易吸收太陽光的熱量，比如你穿黑色衣服比穿白色的熱，蓋玻璃是為了防止熱量散失。
太陽能的優(yōu)點(diǎn)
1、太陽能十分巨大
2、太陽能供應(yīng)時(shí)間長久
3、太陽能分布廣闊，獲取方便
4、使用太陽能安全、不污染環(huán)境 太陽能的缺點(diǎn)
/ 6 教師：既然太陽能有那么多優(yōu)點(diǎn)，為什么不大量推廣、大范圍應(yīng)用呢？目前還有些技術(shù)問題沒有解決．
1、能源分散
（講解：經(jīng)計(jì)算，垂直投射到地面每平方米面積上的太陽能只有幾百瓦，所以要大規(guī)模開發(fā)利用太陽能必須設(shè)置龐大的收集和轉(zhuǎn)換能量的系統(tǒng)，目前造價(jià)還太高，影響推廣．
2、受自然條件限制
由于地球的自轉(zhuǎn)和氣候、季節(jié)等原因，太陽能的功率變化大，不穩(wěn)定，給正常連續(xù)地使用造成困難
3、轉(zhuǎn)化效率低
目前太陽能轉(zhuǎn)換器的效率不高（講解：光熱轉(zhuǎn)換的效率為50～60%，而光電轉(zhuǎn)換的效率只有10%左右．所以還要下大力氣研制高轉(zhuǎn)換效率的材料）
4、成本較高
總結(jié)：要大規(guī)模地直接利用太陽能還要做大量的研究工作，現(xiàn)在已取得一定成果，只要不斷努力，必將會(huì)不斷有新的進(jìn)展，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用也將越來越廣泛．有人預(yù)言，到21世紀(jì)，太陽能將會(huì)成為人類的重要能源之一．
四、課堂小結(jié)
1、太陽----巨大的“核能火爐”
2、太陽能是人類能源的寶庫
3、太陽能的利用
目前直接利用太陽能的方式有兩種： 光熱轉(zhuǎn)化——把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能以供利用；
光電轉(zhuǎn)化——通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能。
五、隨堂練習(xí)
1、下列說法正確的是（）
a．原子彈爆炸屬于原子核聚變
b．在太陽內(nèi)部，太陽核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸
c．化石燃料、水能、地?zé)崮芏紝儆谛履茉?/p>
d．做功沖程中，熱機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
/ 6 2．當(dāng)今人類利用的常規(guī)能源是（ad），新能源是（bc）。
a.化石燃料 b.核能 c.太陽能 d.電能
3.關(guān)于太陽能電池，下列說法中錯(cuò)誤的是（d）a.太陽能電池使用壽命長，不需燃料
b.太陽能電池產(chǎn)生的電壓較低
c.太陽能電池使用方便，但目前轉(zhuǎn)化效率很低 d.太陽能電池的制造成本低，有利于普遍推廣
4、關(guān)于太陽能的利用,下列說法錯(cuò)誤的是(b)a.太陽能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 b.太陽能不能直接轉(zhuǎn)化為電能 c.利用太陽能安全清潔無污染
d.對(duì)人類而言，太陽能幾乎是取之不盡、用之不竭的
●板書設(shè)計(jì)
22.3 太陽能
1、太陽——巨大的“核能火爐”
2、太陽是人類能源的寶庫
3、太陽能的利用的兩種方式：
光熱轉(zhuǎn)化——把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能以供利用；
光電轉(zhuǎn)化——通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能。
●布置作業(yè)
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理：1、2、、4 ●教后反思
本節(jié)課主要采用講授、合作 探究 交流推理教學(xué)方法，同時(shí)采用先進(jìn)的教學(xué)手段，使學(xué)生多方位獲取知識(shí)。本節(jié)探究太陽能的活動(dòng)，是讓學(xué)生經(jīng)歷類似科學(xué)家研究太陽能的過程，一個(gè)利用證據(jù)邏輯推理及想象作出合理解釋的過程。通過閱讀資料和研討認(rèn)識(shí)煤、石油和天然氣的成因，認(rèn)識(shí)它們與太陽能的聯(lián)系。認(rèn)識(shí)到煤、石油、天然氣的能量實(shí)際上是儲(chǔ)存了億萬年的太陽能。從而了解我們使用的能量大多最終來自太陽。讓學(xué)生知道要從小做起，從我做起，為整個(gè)社會(huì)達(dá)成節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)盡自己的一份力。
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