初中物理苏科版九年级全册第十八章 能源与可持续发展太阳能教案及反思
展开《太阳能》 教学设计
一、教学目标:
(一)知识与技能
1.初步认识太阳的结构,知道太阳能是人类资源宝库
2.大致了解利用太阳能的方式
(二)过程与方法
通过课前预习,提高学生搜集信息的能力,课堂交流锻炼交流信息的能力
(三)情感、态度与价值观
培养学生保护环境,合理利用资源的意识和不断创新、不断提高的精神
二、教学重点:太阳能是人类资源宝库,太阳能的利用
三、教学难点:发明装置——自制太阳集热器
四、教学用具:相关教学挂图
五、教学时数:1课时
六、教学过程:
(一)复习提问
1、人类对核能的开发和利用不断取得新的进展,根据目前的科研水平,你认为下列关于原子弹和核电站的说法中正确的是( )
A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变
B.核电站控制裂变的链式反应速度
C.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变
D.原子弹对聚变的链式反应不加控制
2.请在方框内填写核电站发电过程中的能量转化情况。
3.解决能源危机的出路是什么?更好地利用已知能源、开发新能源。
(二)引入新课
“万物生长靠太阳”,想象如果没有太阳,我们的世界会变成什么样子?
今天我们就来学习太阳能及其利用的问题。
(三)进行新课
1、太阳——巨大的核能火炉
观察右图认识太阳内部结构。
从内到外依次是:太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气
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,大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。太阳就像一个巨大的“核能火炉”。
太阳表面温度约6 000 ℃,太阳这个巨大的“核能火炉”已经“燃烧”了近50亿年,再过50亿年才能燃尽自己的核燃料。
2、太阳是人类能源的宝库
太阳向外辐射的能量中,只有约二十亿分之一传递到地球。我们今天利用的大部分能量实际上都是地球在50亿年中积累的太阳能。
化石能源的形成:
煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源。
远古时期陆地和海洋中的植物,通过光合作用,将太阳能转化为生物体的化学能。死后的动植物躯体埋在地下和海底,经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动,在高压下渐渐变成了煤、石油、天然气。
今天我们开采化石燃料来获取能量,实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。
“想想议议”根据图22.3-4,说明太阳辐射到地球上的能量的利用、转化和守恒情况。
教师讲述:地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳。太阳把地球表面晒热,是将太阳能转化为 能;但是由于地面每个部位受热的不均匀性,空气的冷热程度就不一样,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,将太阳能转化为 能;地球表面的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,从空中落下来,将太阳能转化为 能;地球上的植物通过光合作用,将太阳能转化为 能存储在体内.
3、太阳能的利用
直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳能电池把太阳能转化为电能。
“想想做做”
自制太阳集热器
(1)在一个黑色盘子和白色盘子中分别注入1cm深的冷水,用温度计测量初温.
(2)将玻璃板(或塑料纸)盖在盘子上, 然后放在阳光下晒一个小时。
(3)移开盖板,用温度计测量水温。哪个盘 中的水温高?
想一想:为什么要用黑色的盘子?为什么盘子上面要盖玻璃板?
黑色的物质吸收热量的本领强。在上面盖玻璃板是为了即让阳光射入使水受热,又防止水分受热蒸发影响实验效果。
人类利用太阳能的实质,是将太阳能转化为其他形式的能量。太阳能转化为其他形式能量的方式有三种:一是光热转换,例如用平板式集热器把水加热,实现了把太阳能转化为内能。二是光电转换,用太阳能电池把太阳能转化为电能;三是光化转换,把太阳能转化为化学能。
太阳能电池的优缺点。优点:使用寿命长,清洁无污染。缺点:太阳能电池电压低,成本较高。主要在航空、航天、通信等领域中应用;在日常生活中用于照明、计算机、手表等耗电少、工作电压低的用电器
(四)课堂小结
1、太阳——巨大的核能火炉
太阳内部结构;太阳相关知识
2、太阳是人类能源的宝库
煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源。
化石能源的形成。
3、太阳能的利用
直接利用太阳能的两种方式;太阳能转化为其他形式能量的方式有三种;
太阳能电池的优缺点。
(五)课堂练习
1.在太阳内部,氢原子核在超高温下发生________,释放出巨大的_________能,大部分太阳能以 和 的形式向四周辐射。
2.太阳能热水器是将太阳能转化为______能;太阳能电池将太阳能转化为______能;绿色植物在光合作用过程中将太阳能转化为_______能
3.太阳距地球 亿千米,直径大约是地球的 倍,体积是地球的 万倍,质量是地球的 万倍。表面温度约为 ℃,内部温度高达 万℃。
4.太阳的结构从内到外分别是: 、 、 、 。
5.远古时期陆地和海洋中的植物,通过 作用,将 能转化为生物体的 能。死后的动植物躯体埋在地下和海底,经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动,在 下渐渐变成了煤、石油、天然气。
6.有人说,我们现在开采的煤、石油等化石能源,实际上都是来源于上亿年前太阳上的核能。请你说明这句话的道理。
太阳能转化为地球上的生物技能,生物死后,在高温高压的条件下变成化石能源,被现代人开采利用。
7.许多城市都在推广利用太阳能,城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能。白天,太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多余的能量储存在蓄电池内,夜晚供交通指示灯及照明灯发光。请完成下面的方框图,反映这个过程中能量发生转化的情况。
8.人类直接利用太阳能的两种方式:一种是用 把水等物质加热,另一种是用太阳能电池把 能转化为 能。
9.太阳能电池的优缺点。优点: 、 。缺点: 、 。它目前适用于哪些地方?
主要在航空、航天、通信等领域中应用;在日常生活中用于照明、计算机、手表等耗电少、工作电压低的用电器
10.人类利用太阳能的实质,是将太阳能转化为其他形式的能量。太阳能转化为其他形式能量的方式有三种:一是光热转换,例如用太阳能集热器把水加热;二是光化转换,把太阳能转化为化学能;三是光电转换,把太阳能转化为电能。如图画出了这三种转化的方框图。其中椭圆表示转化的装置或物体,菱形表示由太阳能所转化的另一种能量形式。请在图中的三个空白处填入相关的文字。
11.下列哪些能源不是来自太阳能 ( )
A.水能 B.风能
C.核能 D.煤、石油、天然气
12.关于太阳能的利用,下列说法中错误的是 ( )
A.太阳能可以转化为内能
B.太阳能不能直接转化成电能
C.利用太阳能安全、清洁、无污染
D.太阳能取之不尽,用之不竭
13.关于能源及能源的利用,下列说法中不正确的是 ( )
A.由于我国煤和石油的储量十分丰富,所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B.能源的利用过程,实质上是能的转化和传递过程
C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油、天然气
D.煤、石油、天然气的化学能归根到底来自太阳能
14.关于太阳能的转化,下列说法中错误的是 ( )
A.太阳能可转化为风能和水能
B.太阳能可转化为动植物的化学能
C.太阳能可转化为核能和地热能
D.太阳能可转化为物体的内能
15.下列能源中不是来自于太阳能的是 ( )
A.潮汐能 B.铀矿中的原子能
C.化石燃料 D.风能
16.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件,今年在岛上安装了太阳能电池板.白天,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上,蓄电池为探照灯供电.这样白天与晚上的能量转化形式是( )
A.白天:太阳能→内能→电能 B.白天:太阳能→电能→化学能
C.晚上:化学能→电能→太阳能 D.晚上:化学能→电能→化学能
17.人们除了可以间接利用存储在 中的太阳能外,还可以采用 和 两种方式,直接利用巨大的太阳能.
18.植物吸收太阳光进行光合作用,在这过程中是 能转化为 能;太阳电池可以将 能转化为 能.今天,我们利用化石燃料获取能量,实际上是在开采上亿年前地球所接收的 能.
七、板书设计
第3节 太阳能
1、太阳——巨大的核能火炉
太阳内部结构,从内到外依次是:太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气
产生:太阳内部氢原子核聚变释放的核能
辐射方式:光和热
2、太阳是人类能源的宝库
煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源。
化石能源的形成。
3、太阳能的利用
直接利用太阳能的两种方式;一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳能电池把太阳能转化为电能。
太阳能转化为其他形式能量的方式有三种;一是光热转换,例如用平板式集热器把水加热,实现了把太阳能转化为内能。二是光电转换,用太阳能电池把太阳能转化为电能;三是光化转换,把太阳能转化为化学能。
太阳能电池的优缺点。优点:使用寿命长,清洁无污染。缺点:太阳能电池电压低,成本较高。
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