《做个太阳能热水器》参考

《做个太阳能热水器》教学参考背景和目标最后两课是对本单元学习内容的实际运用，也是对学生学习的评价。通过前面的学习，学生知道了光的一些基本特性，还知道了光和热的关系。特别是第5、6两课的学习，为学生下面的学习活动作了铺垫。第7、8两课通过设计、制作、评价太阳能热水器的活动，在理论联系实际的运用中能巩固升华本单元学到的知识和技能。学生设计、制作的热水器可能不会有多大的使用价值，但这会促使学生像科学家或工程师那样工作，考虑从原理到材料选择，计划到制作的每一个细节，培养同学之间的团结合作精神。本课内容分两部分。第一部分是观察、了解“太阳能热水器怎样工作”；第二部分是“设计、制作太阳能热水器”。科学概念太阳能热水器是一种光热转换器，具有节能、环保、安全的优点。太阳能热水器的效能和所采用的材料、结构，运用的原理有关。产品的设计，不仅要考虑构造，还要考虑材料的选择、依据的科学原理以及如何方便、实用。过程与方法能根据研究任务和要求进行有目的的设计。按一定的格式写出本小组的设计方案。在全班交流介绍方案的设计思路、原理。情感、态度、价值观乐于合作、交流、反思和改进。体会到运用科学知识解决问题的乐趣。体会到任何一件科技产品的开发和设计，融合了多种知识和技术。认识到科技的发展能促使人们更好地利用自然资源和自然规律。教学准备分组实验器材：制作简易太阳能热水器的材料（纸盒、泡沫塑料或棉花、能装水的塑料袋或饮料瓶、玻璃片或塑料薄膜、盒盖、黑色纸、镜子或锡箔纸等）。教师演示：有关太阳能热水器和太阳灶的构造及工作原理的图片或课件。教科书说明第一部分：太阳能热水器怎样工作要设计制作太阳能热水器，就要了解太阳能热水器的工作原理。所以本课一开始就要让学生大致了解其结构和原理。教科书上的图是一个家用太阳能热水器。其基本结构由太阳能集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统组成。工作原理是利用集热器吸收太阳光，将光能转化成热能，并通过储水箱将热水储存。太阳能集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转换为热能的核心部件和技术关键。水箱的保温作用必须十分明显，一般合格的太阳能热水器每天温度下降在5℃以内。可隔天使用。太阳能热水器工作图太阳能热水器一般倾斜的角度和当地纬度一致。这样容易保持集热面和阳光垂直，尽可能得到最强的光和最大的热量。第二部分：设计、制作太阳能热水器教科书上提出了明确的任务和要求。需要说明的是，要求学生设计制作的热水器虽然简单，但应该具有利用太阳能加热冷水、保温这两个基本的功能。因此就应该具有冷水加热器（相当于集热器）、保温装置两部分。“为了使热水器尽快地升温，还需要考虑哪些问题？采取哪些措施？”这个问题是为了启发学生思考如何提高太阳能热水器的效能，比如应考虑怎样才能吸收更多的太阳能，怎样才能更好地保持住已升温的热水的温度。制作太阳能热水器要综合用到前面学到的知识，如利用颜色、反光、倾斜放置等方法，也会涉及到学生没有学过的知识，比如热传导的方式、材料的性能等，教师要有足够的知识准备。教科书要求学生写出本小组的设计方案，在全班交流。这是为了通过交流学习别人的优点，发现自己的不足。然后修改和完善自己小组的方案。这是设计过程中不可缺少的一个环节。教学建议1.教师在教学前一定要了解太阳能热水器的相关信息，把它的构造和原理搞清楚。2.因为太阳能热水器涉及的科学原理较多，学生可能不容易理解，所以关于太阳能热水器的构造及工作过程、原理，应该以教师的讲解为主。学生课后收集资料的活动，主要目的是为了提高学生的参与性和发挥他们的主动性。在学生汇报交流自己的看法后，教师要简明扼要、深入浅出地讲解归纳。可以按以下顺序进行讲解：首先是讲构造，其次是讲工作过程，最后是讲提高效能采取的措施。太阳能热水器构造最重要的就是三部分。一是利用太阳能把冷水加热的部分（集热器），二是保持水温的保温箱，三是控制冷热水进出的控制系统。教师可重点讲前两部分。工作过程大致是这样的：通过集热管吸收太阳能给冷水加热，然后把热水送到保温箱保持一定的温度，当我们需要用热水时，通过控制系统放热水，并补充一定量的冷水到集热器进行加热。为了提高太阳能热水器的效能以及方便实用，设计人员在各部分使用的材料以及结构、原理方面动了不少脑筋。比如最重要的集热器，使用了真空集热管。它用双层玻璃构成，内表镀上热吸收层，能充分吸收太阳光，就如保温瓶胆的内部结构。两层之间为真空，防止和减少管内外的热对流。保温水箱是采用双层不锈钢板构成，主要是坚固防锈。中间是聚氨酯整体发泡的保温体，能有效地保持水温。教师讲解时最好能画出简图，或有课件辅助，使学生容易理解，一目了然。讲解后，要抓住重点提问学生：太阳能热水器的主要构造有哪些？工作过程是怎样的？这一部分的教学扎实了，在下面的设计、制作活动中，学生的思路就会比较清晰。3.设计、制作太阳能热水器的活动要分小组进行。活动的程序建议：一要让学生明确任务和要求；二要明白太阳能热水器主要应该包括哪几部分；三要了解可以用什么材料制作；四要阅读教科书上的方案实例。然后分组进行设计，写出设计方案。教科书提供的设计方案可供学生参考。设计前教师应让学生阅读这份设计方案，弄懂其设计思路。这个设计方案的塑料瓶、盒子既是集热器又是保温箱。用塑料瓶装水，容易让阳光射进去，减少热量外流，起到升温和保温的双重作用。盒子里面涂黑色，是为了吸收更多的太阳辐射。盒子内瓶子的背面贴锡纸是为了加强反射，让透过瓶子的阳光反射回瓶子，减少热量外流。盒子的盖用塑料薄膜，也和塑料瓶一样，减少了盒内的热量向外辐射。瓶子周围用泡沫塑料，是为了保温。装塑料瓶的盒子支起来，可以改变角度，以保持使阳光直射。在理解了太阳能热水器的构造、工作过程及原理，又读懂了教科书上的设计方案的基础上，相信学