23太陽能教學(xué)設(shè)計(jì)

人教版九年級(jí)物理教學(xué)設(shè)計(jì)主備人—物理時(shí)間課題第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第3節(jié)《太陽能》教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能.認(rèn)識(shí)太陽的結(jié)構(gòu)，知道太陽是巨大的核能火爐..了解太陽是人類資源的寶庫..知道太陽能的利用方式.過程與方法.通過觀察學(xué)習(xí)了解太陽能的特點(diǎn)，理解太陽能屬于可再一次能源..分析化石能源來自太陽能.提高學(xué)生分析歸納能力..通過太陽能的利用方式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生綜合分析問題的能力.情感態(tài)度與價(jià)值觀通過光伏產(chǎn)品了解太陽能的優(yōu)點(diǎn)和利用，養(yǎng)成開發(fā)和利用太陽能的意識(shí)，提升創(chuàng)新節(jié)能意識(shí).教學(xué)重點(diǎn).了解太陽能是人類能源的寶庫。.知道禾I」用太陽能的方式.教學(xué)難點(diǎn)知道利用太陽能的三種方式和太陽能利用中的能量轉(zhuǎn)化.教具準(zhǔn)備太陽能電池板、帶太陽能電池的計(jì)算器、教學(xué)方法自主學(xué)習(xí)法、合作學(xué)習(xí)法、講授、討論、歸納總結(jié)教學(xué)過程設(shè)計(jì)50億年之久。你是否了解太陽？巨大的太陽能是怎么產(chǎn)生的呢？人類是怎樣利用太陽能的呢?許多家庭中都安裝了太陽能熱水器，它方便、節(jié)能、高效，深受人們的青睞.它是怎么樣工作的？你見過太陽能汽車嗎?為了節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。我們今天就來學(xué)習(xí)太陽能，了解我們現(xiàn)在是如何利用太陽能的。新課學(xué)習(xí)太陽一巨大的核能火爐”師：太陽距離地球約1.5M08km.地球上的生命都離不開太陽，你了解太陽嗎？閱讀教材中的內(nèi)容，認(rèn)識(shí)太陽:.太陽的結(jié)構(gòu)：包括太陽大氣、太陽核心、輻射層和對(duì)流層。直徑為地球的110倍；體積為地球的130萬倍；質(zhì)量為地球的33萬倍，太陽表面：溫度約6000C,內(nèi)核溫度高達(dá)1.5X10750億年之久。你是否了解太陽？巨大的太陽能是怎么產(chǎn)生的呢？人類是怎樣利用太陽能的呢?許多家庭中都安裝了太陽能熱水器，它方便、節(jié)能、高效，深受人們的青睞.它是怎么樣工作的？你見過太陽能汽車嗎?為了節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。我們今天就來學(xué)習(xí)太陽能，了解我們現(xiàn)在是如何利用太陽能的。新課學(xué)習(xí)太陽一巨大的核能火爐”師：太陽距離地球約1.5M08km.地球上的生命都離不開太陽，你了解太陽嗎？閱讀教材中的內(nèi)容，認(rèn)識(shí)太陽:.太陽的結(jié)構(gòu)：包括太陽大氣、太陽核心、輻射層和對(duì)流層。直徑為地球的110倍；體積為地球的130萬倍；質(zhì)量為地球的33萬倍，太陽表面：溫度約6000C,內(nèi)核溫度高達(dá)1.5X107C..太陽的能量來源:在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變反應(yīng)，釋放出巨大的核能向外擴(kuò)散，傳送到太陽表面，太陽就像一個(gè)巨大的核能火爐”相當(dāng)于在太陽的核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸,它比原子彈的威力更大。.太陽能向外傳遞的方式:大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射.照射在地球上的太陽能十分巨大，科學(xué)家研究表明,太陽每秒鐘到達(dá)地面的總能量高達(dá)80億「千瓦，大約40min照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消耗..太陽能的優(yōu)點(diǎn):(1)太陽能十分巨大。地球每小時(shí)從太陽獲得的太陽能量,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。天文學(xué)家研究表明，太陽目前正處于精力旺盛的主序星階段，它含有大量氫原子發(fā)生的聚變，至少還可以使太陽穩(wěn)定地燃燒50億年之久。對(duì)人類來說，太陽能幾動(dòng)植物的生長，人類的活動(dòng)都無法離開太陽。這個(gè)發(fā)光發(fā)熱的大火球已經(jīng)存在了乎可以說是一種取之不盡，用之不竭的永久性能源。(3)太陽能獲取方便.太陽能分布廣泛，處處可以利用，既無需挖掘開采，也無需運(yùn)輸.(4)太陽能安全、環(huán)保.太陽能利用起來安全、清潔，開發(fā)利用太陽能不會(huì)給環(huán)境帶來污染.［知識(shí)拓展］太陽內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為三層：太陽中心為熱核反應(yīng)區(qū)；核心之外是輻射層；輻射區(qū)之外為對(duì)流層；對(duì)流層之外是太陽大氣層，太陽大氣層從里向外分別為光球、色球和日冕.熱核反應(yīng)區(qū)11的范圍約占整個(gè)太陽半徑的4約為整個(gè)太陽體積的質(zhì).然而它所包含的太陽質(zhì)量足足占整個(gè)太陽質(zhì)量的一半以上.師：太陽的能量巨大，對(duì)地球的環(huán)境和生物有什么影響？二、太陽是人類能源的寶庫太陽已經(jīng)照耀我們的地球近50億年了，太陽向外輻射的能量中，只有五億分之一傳遞到地球，其中又只有一半被地球接收。地球在這近50億年中積累的太陽能是我們今天所用的大部分能量的源泉。人類的日常生活，也無法離開陽光。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)3.74X1026J,相當(dāng)于每秒鐘燃燒1.28X1016t的標(biāo)準(zhǔn)煤.但是從太陽發(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.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)^人類使用的很多能源都直接或間接來自于太陽能，除地?zé)崮?、潮汐能、核能以外。人類利用的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能其實(shí)都是間接利用太陽能，太陽是人類能源的寶庫1.化石能源的形成

遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物，通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它們教死后，軀體埋在地下和海底，腐爛了。滄海桑田，經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng)，在高壓下漸漸變成了煤和石油。在石油形成過程中還放出天然氣。(1)石油和天然氣的形成：古代海洋或大型湖泊里的大量動(dòng)植物死亡后，軀體被埋在泥沙下，在缺氧的條件下逐漸分解變化隨著地殼的升降運(yùn)動(dòng)，又被送到海底，埋在沉積巖里承受高壓和地學(xué)熱的烘烤，經(jīng)過漫長的的轉(zhuǎn)化形成的。h曲寸隔小的加丁工博h曲寸隔小的加丁工博(2)煤的形成千百萬年前植物的葉子和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的腐殖質(zhì)，由于地殼的變動(dòng)，不斷埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化形成的。我們開采化石燃料來獲取能量，實(shí)際上是開采上億年前地球所接收的太陽能?！鞠胂胱h議】根據(jù)如圖所示，說明太陽能輻射到地球的能量的利用，轉(zhuǎn)化和守恒的情況.看看哪位同學(xué)說的好教【分析】地球上不同地方吸收太陽的能量不均勻，空氣的冷暖就不一樣，于是，暖空氣膨脹變輕后上升；周圍冷空氣過來補(bǔ)充，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動(dòng)，形成了風(fēng).地球表面的一部分水吸收太陽的能量經(jīng)過蒸發(fā)形成水蒸氣，暖濕氣流從地面升起，因絕熱達(dá)到過飽和而凝結(jié)成云，遇到冷空氣就形成雨.萬物

生長靠太陽植物通過光合作用從太陽獲取能量，以化學(xué)能的形式存儲(chǔ)在植物體內(nèi)，人類和動(dòng)物從植物或其他動(dòng)物為食物，獲取生物質(zhì)能以維持生命.所以說地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來源于太陽能.［知識(shí)拓展］地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料，比如煤、石油、天然氣等，從根本上說也是遠(yuǎn)古以來儲(chǔ)存下來的太陽能.所以廣義的太陽能包括的范圍非常大，狹義的太陽能僅限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換師：既然太陽能有這么多優(yōu)點(diǎn)，我們就應(yīng)該好好地利用.請(qǐng)大家想一想，平時(shí)我們都是怎樣利用太陽能的？三、太陽能的利用師：地球上的能量大多來源于太陽能.在生產(chǎn)生活中你見過利用太陽能的實(shí)例嗎？目前直接利用太陽能的途徑主要有兩種：一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱，例如太陽能熱水器；另一種是用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化成電能..光熱轉(zhuǎn)化用集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質(zhì)。實(shí)現(xiàn)了把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。樓頂上的集熱器集熱器的原理如圖所示為太陽能熱水器的工作原理：吸熱板吸收太陽光時(shí)，太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，吸熱板處的水的內(nèi)能增大、溫度升高、密度減小而上升，補(bǔ)給水箱內(nèi)的密度大的冷水流下來填補(bǔ),同時(shí)被加熱后的水向下流進(jìn)水儲(chǔ)水箱內(nèi)。想想做做：自制太陽集熱器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(cè)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(cè)量水溫。哪個(gè)盤中的水溫高？想一想，為什么要用黑色的盤子？為什么盤子上要蓋玻璃板？學(xué)生思考，并進(jìn)行小組討論。小結(jié)：黑色的物質(zhì)吸收熱量的本領(lǐng)強(qiáng)。在上面蓋玻璃板是為了5讓陽光射入讓水受熱，又防止水分受熱蒸發(fā)影響實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)際中的集熱器也是根據(jù)這原理制造的。.光電轉(zhuǎn)化太陽能電池可以將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；在航空、航天、交通、通信等領(lǐng)域中有較為廣泛的應(yīng)用。太陽能涼帽太陽能汽車太陽能電池陣列(1)太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)：①使用壽命長；②保養(yǎng)費(fèi)用低；③不需燃料(2)太陽能電池的缺點(diǎn)：①效率低；②制造費(fèi)用大通過光合作用間接利用太陽能；.光化轉(zhuǎn)換：植物的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能^萬物生長靠太陽。綠色植物利用太陽光進(jìn)行光合作用促使植物生長，從而將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能光化轉(zhuǎn)換也是利用太陽能的一種方式.光化轉(zhuǎn)換即先將太陽能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，再轉(zhuǎn)換為電能等其他能量，我們知道，植物靠葉綠素把光能一轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，實(shí)現(xiàn)自身的生長與繁衍，若能揭示光化轉(zhuǎn)換的奧秘，便可實(shí)現(xiàn)人造葉綠素發(fā)電.目前，太陽能光化轉(zhuǎn)換只在積極探索、研究中.光崎提問：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？(1)太陽能雖然十分巨大，但它太分散；(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；（3）目前太陽能轉(zhuǎn)換器的效率不高。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。解決這些利用太陽能過程中存在的問題，將為人類能源的可持續(xù)發(fā)展提供保障.課堂練習(xí)卜列關(guān)于太陽能的說法，錯(cuò)誤的是（A.太陽能是一次能源B.太陽能是由核聚變產(chǎn)生的C.當(dāng)前我國能源消費(fèi)以直接利用太陽能為主D.太陽能是可再生能源2.自然界有些能源一旦消耗就很難再生,因此我們要節(jié)約能源。下列能源屬于不可再生能源的是TOC\o"1-5"\h\z（）D.太陽能A.石油B.風(fēng)能C.D.太陽能3、下列利用不可再生能源發(fā)電的是（）D.核能發(fā)電A.水力發(fā)電B.風(fēng)力發(fā)電C.D.核能發(fā)電.、如圖是一款太陽能座椅，椅子頂部安裝的硅光電池板，可儲(chǔ)備能量供晚間使用，下列說法正確的是（）A.硅光電池板是由超導(dǎo)材料制成的C.太陽能來源于太陽內(nèi)部氫核的裂變B.硅光電池板可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能D.太陽能屬于不可再生能源.下列有關(guān)能源的說法正確的是（A.石油是二次能源C.天然氣是可再生能源.以下屬于非清潔能源的是（A.太陽能B.煤炭B.煤炭的大量燃燒不會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)D.太陽能可轉(zhuǎn)化為電能D.水能C.風(fēng)能7.習(xí)近平總書記提出綠水青山山就是金山銀山”，倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境。光伏發(fā)電是將轉(zhuǎn)化為電能。核能作升-種新能源，正在逐步被人們開發(fā)和利用，核電站是利用核能發(fā)電，其核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)是通過核（選填裂變”或聚