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1、第 3 节 太阳能教学大纲【教学目标】一、知识与技能1. 初步认识太阳的结构，知道太阳能是太阳内部发生核聚变形成的， 知道太阳能是人类的资源宝库 .2. 了解利用太阳能的方式 .二、过程与方法通过课堂上设计装置， 课下制作改进的过程， 培养学生思考动手 的能力，切实提高他们的创造能力，通过主动学习，提高学生搜集信 息交流信息的能力 .三、情感、态度与价值观1. 能保持对大自然的好奇， 初步领略自然现象的美妙与和谐， 对大自 然有亲近、热爱、和谐相处的情感 .2. 具有对科学的求知欲， 乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道 理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识 .3. 培养学生保护环
2、境， 合理利用资源的意识和不断创新、 不断提高的 精神.【教学重点】 太阳能的利用方式 .【教学难点】 太阳的内部结构，太阳能的优缺点 .教具准备】 多媒体课件、塑料袋（白色、黑色） 、凹面镜、三角支架、玻璃杯 （ 带 盖子）、水、温度计、太阳能凉帽（或太阳能电动玩具车） . 教学设计【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业 （ 教师可 针对性地挑选部分难题讲解） ，加强学生对知识的巩固 .【新课引入】师 随着人们生活质量的提高， 加之享受改革开放的成果， 家电 下乡的实施，使太阳能热水器进入了我国广大居民家庭， 它具有方便、 节能、高效的特点，深得人们的青睐 . 同
3、学们，你们知道它的原理吗？ 它是怎么样工作的？ 学生回忆、思考和讨论 .师 学习了本节知识后你就会明白了！ 好，下面我们就开始学习 【进行新课】知识点 1 太阳和太阳能1. 太阳的结构师 首先，我们来了解太阳为什么会产生太阳能， 而且经久不衰 呢？大家在课前通过搜集、查阅相关资料，自学了太阳的内部结构， 现在请你上台来给大家介绍一下你的收获， 把你的成果和大家一起分 享好吗？生 1: 太阳是一个巨大的“核能火炉” ，其核心温度高达 500 万摄 氏度. 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，相当于在太阳的核心每时每刻都在发生氢弹爆炸， 它比原子弹 爆炸的威力更大生 2：
4、太阳由内向外依次由太阳核心、辐射层、对流层、太阳大 气组成 . 太阳核心释放的能量向外扩散，经过数千年的时间传送到太 阳表面（太阳大气） . 太阳表面温度约 6000，就像一个高温气体组 成的海洋 .大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去 .生 3: 太阳这个巨大的“核能火炉”已经稳定地“燃烧”了 50 亿 年. 目前，它正处于壮年，要再过 50亿年它才会燃尽自己的核燃料 . 教师点评，对学生回答予以肯定 .2. 太阳能是人类能源的宝库师 太阳向外辐射的能量中， 只有 2 亿分之一传递到地球， 其中 又只有不到一半被地球接收 .太阳光已经照耀我们的地球 5 亿年了， 地球在这 5 亿年中积累
5、的太阳能是我们今天所用的大部分能量的源 泉. 这应该怎么理解呢？ 学生分析、交流和讨论 .师可以以煤、石油和天然气的形成为例进行讲解 . 用多媒体播放 煤、石油和天然气的形成视频 .生看完后，师引导学生分析，知道了煤是远古时期，植物通过光 合作用，将太阳能转化为生物体的化学能 . 以植物为营养的动物、微 小的海洋生物等，在它们死后，躯体埋在地下、海底，经过几百万年 的沉淀、化学变化、地壳运动，在高压下前者变成了煤，后者变成了 石油和天然气 .师请大家看教材 P175页想想议议，认真观察图 22.3 -4 ，分 析并思考地球上的能量是怎样转化和守恒的？学生思考、分析、发表各自看法：（ 1）地球上
6、的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳 . 地球 上任何地方都在吸收太阳的热能量， 但是由于地面每个部位受热的不 均匀性，空气的冷暖程度就不一样 . 于是，暖空气膨胀变轻后上升， 冷空气冷却变重后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风. 地球表面的一部分水吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气， 暖湿气流从地 面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨 .（2）植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存储 在植物体内 .（ 3）人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命 .总之，整个能量是守恒的 .教师总结 : 综合上述，可以这么说，自然界中的一切能源归根结 底都来自于太阳能
7、，太阳能是人类能源的宝库 .知识点 2 太阳能的利用1. 直接利用太阳能师 同学们，生产、生活中哪些地方应用了太阳能呢？我们是如何利用太阳能的？大家根据平时观察、了解，举例说明生：（踊跃发言）家庭里的太阳能热水器；夏天，小朋友戴的太 阳能凉帽； 免充电的太阳能电池手机； 乌云山公园街道上的太阳能路 灯；上海世博会期间用的太阳能电动公交车 ; 航天技术中利用太阳能 电池帆板吸收太阳能供卫星工作师 你们能说出它们的工作原理吗？下面， 请大家利用手头的器 材分组进行实验 .甲组生: 将一杯水分成相同体积的两份，分别用黑塑料和白塑料 袋装上并把袋口扎紧，放在同一太阳底下晒， 15 分钟后，立即用温 度
8、计测量它们的温度 .乙组生：凹面镜正对太阳光，盛水的玻璃杯放在三角支架，调节 支架高度和位置， 使玻璃杯恰好处在凹面镜的焦点处 （当出现一个最 小、最亮光斑时为准） ，过一会儿，用温度计测量水的温度 .丙组生: 把太阳能凉帽先放在无光处， 观察扇叶的转动情况 ; 然后 移到太阳光下，观察扇叶的转动情况 . 若改用太阳能电动玩具车，则 观察无光、有光照射时，太阳能电动玩具车的运动情况 .师 请各小组交流实验情况 .甲组生: 黑色塑料袋中水温升高快些，由此可知黑色物体吸热能 力强；乙组生: 玻璃杯中水温升高了，说明凹面镜聚集了太阳光，太阳 能可以转化为水的内能 .丙组生: 有光照射的条件下，扇叶转
9、动（玩具车运动） ，说明了太 阳能电池可以将光能转化为电能， 经电动机转化为动能， 带动扇叶转 动（玩具车运动） .教师点评 :这些归纳起来是两种直接利用太阳能的方式 .2. 间接利用太阳能师 我们知道绿色植物进行光合作 用，吸收光能经叶绿体合成有 机物，转化为生物质能，这一过程是间接利用太阳能 . 板书：间接利用太阳能绿色植物进行光合作用， 将光能转化为生 物质能储存在植物体内（光化转换 ）.3. 太阳能的优点和缺点师 同学们，太阳能的应用具有越来越广阔的空间， 它作为新型 能源，具有常规能源无法比拟的优点， 所以现在世界各国都在研究和 设法加以利用 . 请大家查阅资料，然后进行交流学生思考
10、、交流、讨论 .发表看法 .教师总结：太阳能的优点：（1）太阳能巨大， 仅一小时到达地球表面的太阳能就比目前全世 界一年能源生产的总量还多；（2）供应时间长，是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源；（3）分布广阔，获取方便；（4）安全清洁、无污染 .师 太阳能虽然具有传统能源所没有的优点， 但它也有一些缺点 给利用上带来一些困难教师总结：太阳能的缺点：（ 1）太阳能虽大，但太分散，垂直射到地面每平方米的面积上 的太阳能只有数百瓦， 要大规模开发和利用太阳能， 必须设置庞大的 收集和转化能量的系统，因而造价太高，影响推广 .（2）由于地球自转、气候、季节等原因，太阳能射到某地的功 率变化很不稳定，
11、给人们稳定利用太阳能带来困难 .（ 3）目前太阳能的转换效率还很低， 光热转换率只有 50%? 60%， 光电转换率只有 10%左右 .【课堂交流、小结与延展】师 同学们，我们通过本节课的学习， 了解了太阳能是如何产生 的，知道目前太阳能利用的主要方式， 明白了太阳能是人类能源的宝 库.同学们，通过查阅资料得知了太阳能具有许多突出的优点 . 你们还 有哪些收获呢？还想知道太阳能的哪些知识呢？请同学们课下查阅 资料，相互交流、讨论 .生 1：通过学习，知道了太阳的内部结构和太阳能产生的原因 太阳内部发生氢核聚变产生的巨大能量 .生 2：通过学习，明白了自然界中的一切能源归根结底都来自于 太阳能，
12、太阳能是人类能源的宝库 .生 3: 我们知道各种形式的能可以相互转化，太阳能能否直接转 化为人体的生物质能呢？生 4: 太阳能的转化效率低，而且受到季节天气的限制，能否在这些方面加以改进呢？ 课后作业完成本课时的练习 .教学反思在帮助学生理解如何利用太阳能时， 教师可以大胆放开学生， 让 学生自己根据平时观察利用太阳能的事例， 自己选择器材、 设计实验 进行探究，找出答案 . 这样更能够培养学生的探究精神，实践能力及 创新意识 .在分析煤、石油和天然气的形成过程中，通过播放动画视频，这 样能激发学生的学习兴趣， 突破了常规的教师说教讲解过程， 将枯燥 的知识形象化，生动化 . 让学生观看后，可
13、以由学生自己发表各自的 看法、互相交流、取舍正确与否，这样既让学生收获了知识，更能够 提高学生的分析问题能力，同时增强学生的团结协作意识 .本节课设计活动上有很大的灵活性， 所以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，逐渐使学生养成自主学习、勤于思考 的好习惯 .教学板书生活中的物理风能的来源风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的 . 太阳照 射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的 对流运动形成风 . 风能就是空气的动能，风能的大小决定于风速和空 气的密度 .据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约 2%转化为风能， 但其总量仍是十分可观的 .全球的风能约为 2.74 ×l0 9MW，其中可利用 的风 能为 2 ×l0 7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大 10倍. 空气流动所形成的动能即为风能，风能是太阳能的一种转化形式 . 太 阳的辐射造成地球表面受热不均， 引起大气层中压力分布不均， 空气 沿水平方向运动形成风 . 风的形成是空气流动的结果 .9