第二十二章第3节太阳能--人教版九年级物理全册 .docx

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1、第3节 太阳能设计说明太阳就是一个巨大的核能火炉，它的能量来自于核聚变，对于太阳的能量来源、结构、历史及寿命，可以通过观察科教片宇宙与人，通过视频中介绍的太阳来了解太阳。太阳是人类能源的宝库，地球上除了地热能、核能及潮汐能等少数几种能源不是来自太阳，其余能源大多来自于太阳。可以从能量转化的角度来认识人类使用的能源，通过对煤、石油的形成过程，认识到这些能源是亿万年前的动、植物储存的太阳能。通过视频和图片，对生活中使用的太阳能进行分类，主要有三种类型：一类是把太阳能转化为内能，如太阳能热水器；第二类是把太阳能转化为电能，如太阳能电池；第三类是把太阳能转化为化学能，如植物的光合作用。分析这些使用太阳

2、能的实例，总结出太阳能的优点，提出问题，为什么现在没有大规模使用太阳能呢？因为太阳能的使用还有些没有解决的问题，如成本高、功率小、太阳能转化的效率还比较低等。解决太阳能存在的问题，将为人类能源的可持续发展提供保障。教学过程可分为三个阶段，第一阶段认识太阳，第二阶段认识地球上能源特别是化石能源的来历，第三阶段认识太阳能的利用。教学目标【知识与技能】1.知道太阳能的由来及其特点。2.大致了解利用太阳能的方式及其新进展。【过程与方法】通过对太阳能及其转化情况的讨论，培养用能量转化观点分析问题的习惯。【情感、态度和价值观】初步了解太阳能利用的现状和广泛利用太阳能存在的困难，产生高效利用太阳能的意识。重

3、点难点教学重点正确认识太阳能的来源及其巨大的应用前景。教学难点了解太阳能的利用方式。教学方法观察、讨论和分析相结合的教学方法。教具、学具生用：调查报告“寻找生产生活中利用太阳能的实例”、自制太阳能集热器。教师用：科教片宇宙与人，太阳结构挂图，有关石油、煤、天然气形成的挂图。授课时数1课时教学过程回顾思考1.获取核能的方式有_和_。其中_是在超高温下进行，也称为_。2.今天我们使用的煤、石油、天然气都称为_能源。3.太阳能属于_能源。4.太阳能热水器是将_能转化为_能；太阳能电池是将_能转化为_能。导入新课展示多彩的地球：植物、变幻的色彩、利用的能源等，这些美丽的景色、多彩的世界都离不开太阳！人

4、类使用的很多能源，如化石能源、风能、光能等都是来自于太阳，下面我们对太阳能进行一个初步的了解。讲授新课一、太阳巨大的“核能火炉”1.师：阅读教材第174页“太阳巨大的核能火炉”部分内容，思考下列问题：(1)地球距离太阳有多远？(2)太阳有多大？(3)太阳的温度有多高？(4)太阳的能量来源是什么？(5)太阳的年龄是多少？它还能燃烧多少年？2.学生阅读教材。3.学生反馈自学情况。生1：太阳距离地球1.5亿千米。生2：太阳的直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍。生3：太阳核心的温度高达1 500万摄氏度，太阳表面的温度约6 000 。生4：在太阳内部，氢原子核在超高

5、温下发生聚变，释放出巨大的核能。生5：太阳已“燃烧”了近50亿年，目前，它正处于壮年，要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料，演变为一个巨大的红色星体。4.教师出示太阳结构图片，介绍太阳结构。播放宇宙与人中有关太阳的介绍。师：太阳由太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气组成，太阳核心的氢原子核发生的聚变反应，使太阳核心释放的巨大核能向外扩散，传送到太阳表面，大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射。二、太阳是人类能源的宝库1.师：阅读教材第174页175页“太阳是人类能源的宝库”部分内容，思考下列问题：(1)我们今天所用的大部分能源来源于什么？(2)人类最主要的一次能源化石能源有哪些？是怎样形成的？归根到

6、底是什么能转化而来的？2.学生阅读教材。3.学生反馈自学情况。生1：太阳光已照耀我们的地球近50亿年，地球在这50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的来源。生2：化石能源有煤、石油、天然气；远古时期的植物埋在地下或海底，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石油和煤，在石油形成过程中还放出天然气。4.教师出示图片教师结合图片介绍煤、石油、天然气的形成。远古时期陆地和海洋中的植物，经过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。沧海桑田，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石油和煤。在石油形成的过程中还放出

7、天然气。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。5.师：根据下图，说明太阳能辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。学生以小组为单位进行讨论(教师提示：从水能、风能、生物质能等方面讨论)。教师检查小组讨论情况。生：地球上的风能、水能、生物质能等都来源于太阳。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，冷空气收缩后下降，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，因达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨。植物通过光合作用从

8、太阳获取能量，以化学能的形式储存在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。师：地球上除了核能、地热能和潮汐能外，人类利用的风能、水能、生物质能其实都是间接地利用太阳能。太阳是人类能源的宝库。三、太阳能的利用1.太阳能直接利用方式师：风能、水能和储存在化石燃料中的能量都是间接利用太阳能，在日常生活、生产和科技中，也用到了太阳能，能举例说明一下吗？生1：太阳能热水器利用了太阳能。生2：太阳能路灯利用了太阳能。生3：“玉兔号”月球车利用了太阳能。师：大家说得都很好。目前直接利用太阳能的方式主要有两种：一种是用太阳能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。2.

9、光热转换学生展示课前在家里做的课外小实验“自制太阳能热水器”的数据、现象和结论。操作：将质量、温度都相同的水分别倒入两个相同瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶包起来，如图所示，然后将两个瓶子放在太阳光下，经过3 min后，观察两个温度计示数的变化。日照时间t/min036912151821242730白纸瓶水温t1/2324252526272728292930黑纸瓶水温t2/2325262728293031323334现象：用黑纸包的瓶子水温升得快。结论：黑色表面比白色表面吸热能力强。说明：平板式集热器的箱面是玻璃，内部有涂黑的吸热板，可以吸收太阳辐射并转化为内能，从而将集热器管道内的水加热。结合下图

10、所示的太阳能热水器，介绍其工作原理。吸热板吸收太阳光时，将太阳能转化为内能，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储水箱内。3.光电转换太阳能电池可以将太阳能转变为电能。在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。利用视频介绍太阳能汽车、“嫦娥三号”及“玉兔号”月球车利用太阳能的情况。4.太阳能电池的优点和缺点优点：使用寿命长；保养费用低；不需燃料。缺点：效率低；制造费用高。课堂小结当堂达标1.下列能源来自太阳能的是()潮汐能；天然气；生物质能；核能A.B.C.D.答案：B2下列关于太阳能利用的说法中，正确的是（ ）

11、A人类只能直接利用太阳能来加热物体B太阳能集热器是将太阳能转化为机械能再转化为内能C太阳能电池是将太阳能转化为内能，再转化为化学能D太阳灶是利用太阳能对物体加热，转化为物体的内能【答案】D3.如图所示是鄂尔多斯市的“风光互补”照明灯，它头“顶”小风扇，肩“扛”光电池板，腰“挎”照明灯，脚“踩”蓄电池，下列解释合理的是()A光电池板直接将电能转化为光能B小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能C照明灯将电能转化为光能和热能D蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能答案：C4.太阳能是一种储量巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境，围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳能电池板，能把_能转化_能，供通信

12、卫星使用。太阳能还可以直接转化为内能。现有一太阳能热水器，在晴天每天可以将50 kg水从20 加热到50 ，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉_m3的煤气。q煤气=3.9107 J/m3，c水=4.2103 J/(kg)答案：太阳电0.165.如图所示是太阳能热电站的原理图。看图回答下列问题：(1)反射镜的作用是_；太阳能热电站发电受天气的影响，阴雨天时，发电的功率将减小，图中能够保证阴雨天还能发电的装置_。(2)从集热器到汽轮发电机，发生的能量转化是_，在汽轮发电机中发生的能量转化是_。(3)与火力发电站相比，太阳能热电站的优点是_，缺点是_。答案：(1)使平行的太阳光集中照射到集热器上，提高效率储热器(2)内能机械能机械能电能(3)能源持久，清洁，无污染效率低，功率不稳定，受天气等因素的影响板书设计第3节太阳能1.太阳内部时刻发生核聚变，太阳能以光和热的形式向外辐射。2.煤、石油、天然气归根到底来自于远古的太阳能。3.太阳能的利用：光热转换太阳能热水器光电转换太阳能电池光化转换植物体的光合作用4.太阳能的优点：清洁无污染、取之不尽用之不竭。学科网（北京）股份有限公司