《新人教版九年级物理下册《二十二章 能源与可持续发展第3节 太阳能》教案_18.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新人教版九年级物理下册《二十二章 能源与可持续发展第3节 太阳能》教案_18.doc（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、教学设计22.3 太阳能 教材分析教材通过介绍太阳能的产生及太阳能的开发和利用的广阔前景，说明利用太阳能的重要意义。用图文配合的方式说明目前人类直接利用太阳能的两条途径，并说明要大规模地直接利用太阳能还存在着不少困难，有待于人类继续大力开展研究工作。本节以讨论和自学为主。让学生更加认识到学习科学知识的有用性。 学情分析学生已经学习过第二节核能，对新型能源，化石能源等有一定的了解，学生对太阳也不陌生，有能讨论整合的能力。 教学目标【知识与技能】1.初步认识太阳的结构，知道太阳能是人类资源宝库。2.大致了解利用太阳能的方式。【过程与方法】1、通过观察学习了解太阳能的特点，理解太阳能属于可再生一次能
2、源。分析化石能源来自太阳能。提高学生分析归纳能力。2、通过太阳能的利用方式学习，提高学生综合分析问题的能力。【情感态度价值观】养成学生开发和利用太阳能的意识，通过光伏产品推广提高创新节能意识。 教学重难点【教学重点】太阳能是人类资源宝库，太阳能的利用。【教学难点】 太阳能利用中的能量转化。 课前准备多媒体课件、相关视频、资料的收集，学生自制的实验器材等。 课时安排1课时 教学过程1、 新课引入：提出学生们已经学过核能的知识了，今天让我们一同探讨太阳能。谈太阳能就要先从太阳说起。2、 知识讲解：（一）第一组学生代表分享 太阳巨大的“核能火炉”动植物的生长，人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的
3、大火球已经存在了50亿年之久。你是否了解太阳？人类是否能够从距离地球1.5亿千米远处的太阳上，获取所需的能源？问题：世界万物是如何形成的？太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心温度高达1 500万摄氏度。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。太阳表面温度约6 000 ，太阳至今已经稳定地“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。（二） 第二组学生代表分享 太阳能是人类资源宝库 太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。太阳光已经
4、照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活，也无法离开阳光。没有太阳就没有生命。化石能源的成因：远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。 经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。今天我们开采化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。找同学回答 练习题下列选项中不是来自于太阳能的是( )A.化石能源 B.风能 C.核能 D.生物质能太阳光已经照耀我们50亿年，在这期间积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉没有太阳就没有生命。今天我们开采化石燃料来
5、获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能 太阳是人类能源的宝库！（三）第三组学生代表分享 颜色对吸热的影响第三组同学将他们的实验器材一一展示，并将实验的视频给大家播放，最后展示实验数据，总结结论。教师组织学生思考实验设计的合理性与不足，对同学们的辛勤实验给与积极的肯定。（四）第四组学生代表分享 太阳能的利用光电转化什么是光电转换?通过光生伏特效应将太阳能转换为电能的材料。主要用于制作太阳能电池。太阳是一个巨大的能源库，地球上一年中接收到的太阳能高达1.810 (18次方) 千瓦时。研究和发展光电转换材料的目的是为了利用太阳能。光电转化原理及好处： 太阳能光电转化主要是以半导体材料为基
6、础，利用光照产生电子-空穴对，在PN结上可以产生光电流和光电压的现象，从而实现太阳能光电转化的目的。在地球表面太阳能的能量密度低，而且不稳定不连续。用太阳能电池及相应储存技术可大面积采集、储存太阳能，以适应人们动作和日常生活需要。太阳能电池的研究能够解决这一问题。光电转换过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。从太阳能获得电力，需通过太阳电池进行光电变换来实现。它具有以下特点：无枯竭危险；绝对干净（无公害）；不受资源分布地域的限制；可在用电处就近发电；能源质量高；使用者从感情上容易接受；获取能源花费的时间短。不足之处是：照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；获得的能源同四季、昼
7、夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视。图片展示 太阳能发电光电转化实质：太阳能电能图片展示 生活中太阳能的光电转化太阳能热发电电站 奥运会中的太阳能利用 宏伟建筑中的太阳能利用百姓生活中的太阳能利用 京郊居民光伏发电项目并入国家电网 太阳能红绿灯 各式各样的太阳能景观灯 太阳能灭虫灯 光伏发电 太阳能感应灯 太阳能草坪灯 荷兰的新建住宅 太阳能汽车 美国无人驾驶太阳能飞机 利用太阳能的电动车 赛尔帕工厂 太阳能技术的优缺点（五）第五组学生代表分享 太阳能的利用光热转化定义：通过反射、吸收或其他方式把太阳辐射能，转换集中起来成足够高
8、温度的过程，以有效地满足不同负载的要求。利用：早期的太阳能应用是讲水加热，现在全世界有数百万个太阳能热水装置。太阳能热水系统主要包括收集器、热存储装置及循环管路三部分。太阳能作冬天采暖之用，在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低，室内必须有暖气设备，若要节省化石能源的消耗，可设法利用太阳能。大多数太阳能暖房使用热水系统，也有使用热空气系统的。太阳能暖房系统由太阳能收集器、热存储装置、辅助能源系统及室内暖房风扇系统组成。太阳辐射热经过收集器的工作流体储存，然后向房间供热。转化实质 太阳能内能光热装置：光热装置是通过特定的聚光装置，将太阳能转换成热能，从而将接收器中的介质(液体或气体)加
9、热到较高温度，然后将加热介质直接加以利用，或者用于驱动其他装置产生诸如电能、机械能等形式的能量。光热转换技术：太阳能必须经过各种转换才能方便利用，其中的关键技术是太阳能转换技术。现代意义上的太阳能转换技术开发的全部内容可归纳为两个主要方面:(1)高效地收集太阳能，主要技术内容有:选择性表面技术， 受光面的光学设计，集热体的热结构设计与分析，装置的机械结构设计;(2)将收集的太阳能高效地转换为其他形式的有用能，主要技术内容有:尽可能降低能量转换过程中的各种热、电损失，优异的系统设计。太阳能的转换和利用主要有三种方式:光热转换、光电转换和光化学转换。太阳能光热转换在太阳能工程中占有重要地位。光热装
10、置的基本工作过程是通过特制的太阳能采光面，将投射到该面上的太阳辐射能作最大限度地采集和吸收，并转换为热能，进而加热水或空气，为各种生产过程或人们生活提供所需的热能。如何增加太阳能光热装置的热能撷取效率，提升加热速度、光热温度与使用效能是关键 。图片展示 集热器的原理图片展示 反射式太阳灶 太阳能新式住宅 太阳能温室 太阳能热水器 一、吸热过程 二、循环管路 三、顶水式使用过程万物依阳，不可无光！爱生命，惜资源！教师播放光伏公路，激发学生思考四、课堂总结1太阳巨大的“核能火炉”2太阳能人类能源的宝库3.太阳能的利用 布置作业寻找身边太阳能应用的实例，并试说明是太阳能哪方面的应用？ 板书设计六、板书设计：第3节 太阳能一、太阳巨大的“核能火炉”二、太阳能人类能源的宝库三、实验四、太阳能的利用1、光转化为热2、光转化为电