太阳能教案

17.3太阳能

教学目标

一、知识与技能

1.知道太阳能的由来及特点。

2.大致了解太阳能的利用方式。

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相关说法是否准确。

三、情感态度与价值观

1.通过了解“太阳能的由来及特点”，培养学生保护环境、合理利用资源的意识。

2.通过了解太阳能的利用方式，激发学生对大自然的好奇，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。

3.利用介绍太阳能的优点和利用的有限性，使学生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。

教学重、难点

了解太阳能的利用。

教具选择

太阳能电动机、电筒、太阳解剖挂图。

教学过程

一、创设问题情境，引入新课

【师】同学们，今天我给大家带来了一个电动机，用手转一下，它就能转动起来，你能否用其他方法使它转动起来呢？

学生观察，有太阳能电池板，用手电筒照射太阳能电池板，电动

机转动起来。

【师】通过这个现象我们能够思考这些问题？(1)可否用阳光代替手电筒的光？

(2)光为何能让电动车运动起来呢？答案是怎样的呢？让我们一起进入今天的学习。

二、师生共同活动，实行新课

1.太阳的构造

【师】太阳是我们这个星系的中心，也是唯一的能够发光的星体，关于太阳我想了解下面的问题，请同学们自学后告诉我：

(1)太阳的构成有那些部分？

(2)太阳的能量是如何产生的？

(3)太阳能会用完吗？

学生自学，讨论得出结论：太阳由里到外是由核心、辐射层、对流层、太阳大气四部分组成；太阳是一个巨大的“核能火炉”，其核心温度高达1500万摄氏度。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；根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还能够维持60亿年以上，对于人类来说，太阳能能够说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源。

2.太阳能是人类能源的宝库

【师】太阳这是对人类太好了，同学们看看书、想一想,太阳给我们地球的贡献有那些？

学生自学、讨论，回答老师的提问：(1)我们今天使用的最主要的一次能源煤炭、石油、天然气，它们的“年龄”都已有上亿年了，它们的形成都来源于太阳能。

(2)地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳。太阳与风能：地球上任何地方都在吸收太阳的热能量，但是因为地面每个部位受热的不均匀性，空气的冷暖水准就不一样，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。太阳与水能：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。

(3)太阳与生物质能：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，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。

3.太阳能的利用

【师】太阳能给我们带来了光明，带来了春、夏、秋、冬，带来了风雨雷电，带来了生存的食物，随着科学技术的持续发展进步，太阳对我们的作用更大了。请同学们思考下面的问题(1)太阳能的优点有那些？(2)利用太阳能的途径有那些？(3)利用太阳能的困难有那些？

学生分组利用收集的资料、看书、讨论上面的问题。教师将学生答案实行整合：

(1)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当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。

(2)利用太阳能的两条途径：

①把太阳能转化成内能以供利用(讲解：例如用太阳灶、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来做饭、烧水等等，也可用集热器

把水加热，产生水蒸气，再推动汽轮发电机发电——这就叫太阳能热电站)

课件：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(讲解：例如用硅光电池——也叫太阳能电池，把太阳能直接转化成电能、太阳能电池的应用已很广泛，像人造卫星上的电源、太阳能汽车上的电源，小型电视机、计算器上的电源，城市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池，我国还用太阳能电池做航标灯的电源，铁路信号灯的电源等等)。

课件：太阳能电池及其应用。

(3)利用太阳能的困难

①太阳能虽然十分巨大，但它太分散(讲解：经计算，垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有几百瓦，所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集和转换能量的系统，当前造价还太高，影响推广。

②因为地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难。

③当前太阳能转换器的效率不高(讲解：光热转换的效率为50～60%，而光电转换的效率只有10%左右、所以还要下大力气研制高转换效率的材料)。

【师】要大规模地直接利用太阳能还要做大量的研究工作，现在已取得一定成果，只要持续努力，必将会持续有新的进展，随着科学技术的进步，应用也将越来越广泛、有人预言，到21世纪，太阳能将会成为人类的重要能源之一。

三、课堂小结

学生回答：

1.太阳是通过核聚变来产生能量的。

2.太阳是一个巨大的能源宝库。

3.太阳能的利用主要是利用它来加热或者发电。

四、说说原理

说明太阳能热水器的工作原理？

答案：吸热板吸收太阳光时，太阳能转化为内能，吸热板处的水的内能增大、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箱内。

五、课后作业

完成课后的动手动脑学物理1、2、3题。

六、板书设计

课题：17.3 太阳能

一、太阳能的优点

1.太阳能十分巨大；

2.太阳能的供应时间十分长久；

3.太阳能分布广阔，获取方便，无需挖掘开采和运输；

4.阳能安全、不污染环境。

二、利用太阳能的两条途径：加热、发电。

三、广泛利用太阳能的困难

1.太阳能虽然十分巨大，但它太分散；

2.因为地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难；

3.当前太阳能转换器的效率不高。