2023学年度教案-教案太阳能教案

第十七章能源与可持续发展第三节太阳能新授课1课时【教学目标】知识与技能1.知道太阳能的由来和特点。2.大致了解太阳能的利用方式。过程与方法通过收集信息、阅读资料、相互交流，判断太阳能与我们的生活的有关说法是否正确。情感态度与价值观由太阳能的优点和利用的有限性增加学生的动力和创造欲望。【教学重点】太阳能的利用方式是重点。【教学难点】太阳能的利用方式也是难点。【教学用具】教师用：太阳能电动车等、多媒体课件等。学生用：两个一样的小瓶子、温度计、水等。【教学方法】本节课内容为新授课。采用以学生讨论为主和科学探的方法，教师引导为辅的教学方法,培养学生的观察能力和归纳物理知识的能力。【教学过程】主要教学过程教学环节教师活动学生活动一、新课导入二、新课讲授1、太阳—巨大的“核能火炉”（1）太阳能的产生（2）太阳能的传递（3）太阳能的优点：（4）太阳能的不足2、太阳能是人类能源的宝库3太阳能的利用【小故事---战争中凹面镜的妙用】某年的一天，在阿基米德的故乡西西里岛的阿拉诺镇，如火的太阳挂在天空，罗马军队坐着军舰又来侵略希腊了，手拿战刀，杀气腾腾。老百姓吓得又哭又叫。阿基米德大声喊：“不要慌，大家快回去，把镜子都拿来。”他让百姓拿镜子摆成一个巨大的弧形，让太阳光照射镜面，把反射的阳光都对准第一艘军舰的船帆上。一会儿，那白色篷帆腾地变做一团烈火燃烧了起来，接着，一艘又一艘的船烧了起来，吓得后面的船掉头就跑。（1）听完后你想想是什么原理杀退敌船的?（2）生活中还有类似的应用吗？【实践活动】这是一个太阳能电动车，用手推一下，它就能运动起来。问题：光为何能让电动车运动起来呢？教师：随着科学的发展，许多家庭都安装了太阳能热水器，它方便、节能、高效，你知道它的原理是什么？

为了节约能源保护环境，许多国家争相研究以太阳能为动力的汽车。时速可达到160km/h，你知道它的关键部件是什么吗？这节课就来重点研究与太阳有关的问题。1.太阳—巨大的“核能火炉”媒体播放：太阳的结构示意图。【问题】（1）什么是太阳能?（2）太阳能如何传递？（3）太阳这个巨大的“核能火炉”正处于什么时期?【太阳能的优点】【计算】请看一组数据：粗略估计，太阳向地面辐射的功率为×1017w，相当于12000亿吨煤释放的能量。请计算一下：太阳每小时辐射总能量有多少？教师总结：地球每小时从太阳获得的太阳能量有×1020焦，这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多，可见太阳能的第一个特点：①太阳能十分巨大．【问题】太阳能会不会用完呢？教师总结：可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源，所以太阳能的第二个优点是：②太阳能供应时间长久．【问题】我们到哪里去取太阳能？怎样获取呢？教师总结：太阳能的第三个特点：③太阳能分布广阔，获取方便．太阳能是最干净的能源，开发、利用太阳能不会给我们带来污染．所以，太阳能的第四个优点是：④使用太阳能安全、不污染环境．【思考】既然太阳能有那么多优点，为什么不大量推广、大范围应用呢？目前还有些技术问题没有解决．广泛利用太阳能的困难。太阳能有什么不足？【阅读·思考】你知道我们现在使用的化石能源---煤、石油和天然气与太阳能有怎样的关系吗？师生总结：海洋海洋生物陆地生物泥炭煤炭石油天然气太阳能化学能光合作用（压力、化学变化）【思考讨论】地球上的风能、水能、生物质能等来源于哪里？地球的能量是怎样利用，转化和守恒的？教师点拨总结：太阳能是人类能源的宝库1、化石能源来源于太阳能2、风能、水能来源于太阳能3、生物质能来源于太阳能【过度】分析2022-2022年中国太阳能利用产业报告当不可再生能源频频告急，越来越多的国家开始开发太阳能资源。想想人们是怎样利用太阳能的呢？【探究实验自制集热器】观察分析用哪种纸包着的瓶中水温度高？将质量、温度相同的水分别倒入两个相同瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶包起来，如图，然后将瓶子放在太阳光下，经5min后，观察温度计的变化。【自学、阅读】156页—157页（太阳能的利用）内容。回答问题：（1）人们是怎样利用太阳能的？（2）直接利用太阳能的方式有几种？【讨论】（1）如图所示为太阳能热水器，说明其工作原理;（2）举出生活中其他的有关太阳能的例子太阳能路灯太阳能电池学生回答：（1）阿基米德指挥老百姓将船帆置于大凹面镜的焦点上，凹面镜对光有会聚作用，在焦点上的物体温度升高的很快，很容易燃烧。（2）太阳灶等。学生回答：利用太阳能培养学生乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探索活动。学生观看学生回答：（1）在太阳的内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。（2）以光和热向四周辐射。（3）太阳已经稳定地燃烧了50亿年，在经过50亿年才会燃尽。学生回答：×1017W×3600s=×1020J学生回答：据推算，可以维持50亿年以上，学生回答：只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，无需挖掘开采和运输.学生回答：1、太阳能十分巨大，但太分散，要收集和转换能量的系统，目前造价还太高，影响推广．2．太阳能功率变化大，不稳定，使正常使用困难。3．太阳能转换器的效率不高学生回答：煤及石油的形成过程：远古时陆地和海洋中的植物，经光合作用，将太阳能转化为化学能。死后经过几百万年变成了煤和石油。在石油形成过程中还放出天然气。煤的形成过程：石油的形成过程：学生观看回答都是来源于太阳。风是地球吸收太阳的热量不匀，暖气变轻后上升；冷气变重后下降，这就形成了风。雨是水吸收太阳能量形成水蒸气，凝结成云，遇冷形成雨。植物把太阳能转化为化学能储在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能。根据图所示，说明太阳能辐射到地球的能量的利用，转化和守恒。学生实验：分析：由于黑色物体更容易吸收太阳光的能量，所以用黑纸包着的瓶中水温度高。学生回答：直接利用太阳能的两条途径1．利用太阳能加热物体把太阳能转化成内能.（1）平板集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑。（2）反射镜做成曲面，将阳光反射并会聚，也能获得高温。例如用太阳炉、太阳能热水器等；也可用集热器把水加热成水蒸气推动发电机发电——太阳能热电站．2．通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能，例如用太阳能电池，像人造卫星上的电源、计算器上的电源等3光化转换：植物把太阳能转化为化学能储在植物体内，学生回答：吸热板吸收太阳光把太阳能转化为内能，它内水的内能增大、温度升高、密度减小而上升，补给水箱内的密度大的冷水流下来填补，同时被加热后的水向下流进水储水箍内。学生举例设计意图：从生活走向物理，从物理走向社会”、科学-技术-社会(STS)等新课程理念四、练习【达标反馈】见附件1三、课堂小结回顾本节课“你学到了什么？”见附件2学生讨论发言，梳理本节知识要点四、课堂检测见附件3独立完成课堂检测五、布置作业1、完成质量检测习题。课后完成【板书设计】第三节太阳能①太阳能十分巨大．一、太阳能的优点：②太阳能供应时间长久．③太阳能分布广阔，获取方便④使用太阳能安全、不污染环境．光热转换：太阳能热水器光电转换：太阳能电池直接光化转换：绿色植物二、太阳能的利用：间接【教学反思】本节对知识和技能的要求不高，以前的中考中很少出现．主要只是让大家了解一些与太阳能相关的科普知识．重点应放在通过对太阳能的应用的了解后，建立起一些关爱自然、参与社会实践的意识．教本节课教师只起一个导演作用，给学生提供充分展示的舞台。让学生尽情的发挥、科学的探究。使学生在体验科学探究的过程中充分享受探索的乐趣，从中获益。在遇到新的问题时，能够有意识的按照科学探究的步骤去工作，对于复杂问题能有意识的用一定的方法去处理，提高认识世界、解决问题的能力。通过学习太阳能的利用方式，让学生初步认识太阳能对人类社会发展的影响，有将科学服务于人类的愿望。设计思路：改变仅以“双基”为目标的观念，突出提高科学素质的目标；改变过于强调知识传承的倾向，突出科学探究的学习方式；改变封闭式的学科体系，关注开放式的科技与人文社会背景。把程序性知识的学习放到与概念、规律的学习同等重要的地位。教学重点：知道太阳能是人类能源的宝库。教学难点：太阳能的应用策略：让学生课前查阅有关太阳能的有关资料。了解利用太阳能利用的三种方式，了解利用太阳能的现状和太阳能不能得到广泛应用所存在的困难。通过本节课学习我们知道：太阳能其基本原理是利用太阳能热水器把太阳能转化为内能，将集热器管道内的水加热。太阳能热水器是采用太阳光对物体的作用来工作的；太阳能汽车在其结构中采用了航天飞船和空间站上安装的太阳能电池来提供能量。教材已经扩展的内容有：太阳的构造，太阳的一生，煤、石油、天然气的形成……。从教材内容可以扩展出去的问题有：恒星的一生及其三种不同的结局：白矮星、中子星及黑洞，太阳能电池的构造，地球上的各种循环现象，怎样更好地利用太阳能，如何延长太阳的寿命，在太阳晚年的人类生存问题……本节课设计发明活动在器材的选择上有很大的灵活性，所以要在课上要鼓励学生多动脑、多实践，给他们相对充裕的时间，他们总会有所得。同时也要培养他们严谨的科学态度，潜移默化教给他们正确的科学方法。另外还要通过种种措施和手段，激发学生在课后仍然保持科学探究的热情，由课内到课外、由被动到主动，逐渐使学生自然地学会科学的想事情、做事情，这也是组织科学探究活动最终目的之一。附件1【达标反馈】1.目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用_______，把太阳能转化为_______；另一种途径是用_______，把太阳能直接转化为_______。2.不同物体吸收太阳辐射的能力不同，_______颜色、表面_______的物体吸收太阳辐射的本领强；_______颜色、表面_______的物体吸收太阳辐射的本领弱。3太阳能来自于太阳内部，是太阳内部氢原子核在超高温下发生_______释放出巨大的核能产生的。太阳能电池主要用于_______上，日常生活中仅用于_______、_______等耗电较少，工作电压较低的物品上。4.在化石能源、核能、太阳能三者当中，属于可再生能源的是_______.5.平板式集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑，这是因为A.黑色物体容易反射太阳光的能量B.黑色物体容易吸收太阳光的能量C.黑色物体的比热容大D.黑色物体的密度大6.关于太阳能电池，下列说法中错误的是A.太阳能电池使用寿命长，不需燃料B.太阳能电池产生的电压低C.太阳能电池使用方便，效率低D.太阳能电池的成本低7.物体接受太阳辐射发生的能量转化中，属于太阳能转化为化学能的是A.使大地变热B.使空气变热形成风C.使水汽化，蒸发的水蒸气到空中形成云，以雨雪形式流入江河D.被植物、微生物吸收，古代生物以煤、石油形式储存起来附件2太阳能太阳能产生：太阳中氢核聚变幅射的核能辐射方式：光和热优点：太阳能的价值生物质能来自于太阳能化石能源来自于太阳能风能、水能来自于太阳能大部分可利用的能源都来自于太阳能太阳能的利用间接利用直接利用利用化石能源利用水能、风能、生物质能太阳能→内能太阳能→电能太阳能附件3三、太阳能1.在太阳内部，在超高温作用下发生，释放巨大的.因而太阳具有巨大的能量。人们除了可以间接利用存储在中的太阳能外，还可以采用和两种方式，直接利用巨大的太阳能。2.植物吸收太阳光进行光合作用，在这过程中是能转化为能；太阳电池可以将能转化为能。今天，我们利用化石燃料获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的能.3.关于太阳能的下列说法中错误的是A.太阳能是可供人类利用的一种新能源，它是一次能源B.太阳能分布广阔，获取方便，处处可利用C.太阳能安全、清洁，利用太阳能不会给环境带来污染D.对于人类来说，太阳能几乎可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源4.人类使用的普通能源，如煤、石油、木柴以及水力发电得到的能量，它们的根源是A.太阳能 B.地球本身C.内能 D.机械能5.利用平板式集热器获得太阳能，集热器温度不断升高，下列说法中不是其原因的是A.集热箱内壁是黑色的B.