(一)教学目的
1.了解太阳能的优点.
2.知道直接利用太阳能的两条途径.
(二)教具有关挂图、录像资料等.
(三)教学过程
1.引入新课
教师:人类利用的常规能源是什么?可以开发利用的新能源有哪些呢?
学生:常规能源有煤、石油、天然气等化石燃料和风力、水力资源等等,可以开发利用的新能源有核能、太阳能、地热能、潮汐能等等.
教师:回答得很好,前面我们已经学习了核能的开发和利用,用铀做燃料的反应堆虽然能大大减少能源的消耗,但是铀的储量也是有限的,而且使用时要产生放射性污染;轻核的聚变虽然比裂变干净,还能释放更多的能量,但是至今还没有真正解决和平利用的问题,所以还要开辟新能源.随着科学技术的发展,人们发现太阳不但一直间接地向人类提供生存和发展的能量,而且还是可能为人类长期地直接提供巨大能量的新能源.今天我们就来学习太阳能.
2.进行新课
板书:<第五节太阳能>
(1)太阳能的优点
①太阳能十分巨大.
教师:同学们想想,太阳能有什么优点呢?
板书:<(一)太阳能的优点>
学生:太阳能非常巨大,从前面表中可见,太阳能向周围空间辐射的总功率达3.8×1026瓦.
板书:<1.太阳能十分巨大>
教师:说得很好,太阳能十分巨大.同学们知道太阳能辐射到地球表面的总功率是多少吗?(通过查看课本答:l.7×1017瓦)
教师:同学们计算一下,太阳每小时辐射到地球的总能量有多少?(学生上黑板计算:1.7×1017瓦×3600秒=6.1×1020焦)
教师:地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.1×1020焦,这比目前全世界在一年内能源生产的总量还多,可见太阳能有多么巨大.
②太阳能供应时间长久.
那么太阳能会不会用完呢?根据科学家推算,太阳像现在这样不停地向外辐射能量,还可以维持60亿年以上,对于人类来说,太阳能可以说是一种取之不尽,用之不竭的永久性能源,所以太阳能的第2个优点是:
板书:<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.
教师:我们到哪里去取太阳能?怎样获取呢?(只要太阳能照到的地方,就有太阳能,不用专门去寻找;只要用东西接收就行了,不需要挖掘开采)
教师:很好,所以太阳能的第3个优点是:
板书:<3.太阳能分布广阔,获取方便,无需挖掘开采和运输>
④使用太阳能安全、不污染环境.
太阳能是最干净的能源,开发、利用太阳能不会给我们带来污染.所以,太阳能的第4个优点是:
板书:<4.太阳能安全、不污染环境>
(2)人类直接利用太阳能有两条途径
教师先请同学议论:如何利用太阳能?然后总结.
板书:<(二)直接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:例如用太阳炉、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.)
<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)
(3)利用太阳能的困难
教师:既然太阳能有那么多优点,为什么不大量推广、大范围应用呢?目前还有些技术问题没有解决.
板书:<(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>(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,目前造价还太高,影响推广.
<2.由于地球的自转和气候、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.目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)
(4)结束语
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,只要不断努力,必将会不断有新的进展,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.
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九年级物理下册《太阳能》学案新版苏科版
1.本节课不过分强调知识传授,让学生经历科学探究过程的理念,培养学生的探究精神,实践能力及创新意识。
2.通过互相交流互相评价,增强学生的合作意识。
教学目标1.初步认识太阳的结构,知道太阳是人类能源的宝库。2.大致了解太阳能的利用方式。.保持对大自然的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。.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,具有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。重点、难点分析太阳能的利用方式是重点和难点。
教学方法本节课内容为新授课。采用以学生讨论为主,教师引导为辅的教学方法,培养学生的观察能力和归纳物理知识的能力。教学
(一)导入新课学生大声朗读“太阳――巨大的‘核能火炉’”这一段文字。
(二)新课教学1.整体感知太阳能有很多优点:太阳能十分巨大;太阳能供应时间长久;太阳能分布广阔,获取方便;太阳能安全、清洁、无污染。直接利用太阳能的途径有两种:把太阳能转化为内能;通过光转换装置把太阳能直接转化为电能。2.教学1、教师简单介绍石油、天然气的形成过程。学生讨论:在地球表面太阳能是如何转化为其他形式的能?老师总结归纳。3学生讨论、老师归纳:太阳能的两种利用方式。一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳电池把太阳能转化为电能。
3.课堂练习(1)直接利用太阳能有两种途径:把太阳能转化为内能;通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能。(2)太阳能的转化;太阳把地面的空气晒热,太阳能转化为内能;晒热的空气上升,空气流动形成风,又转化为风能;太阳把地面晒热,并使一部分水蒸发,蒸发的水汽升到空中形成云,以雨雪的形式落下来,流入江河,太阳能转化为水能;植物吸收太阳能,发生光合作用,太阳能转化为植物的化学能;植物作为食物被动物吃掉,又转化成动物的化学能;古代的动植物在地质变迁中变为化石燃料,转化为这些燃料的化学能。(3)下列能源不是来自太阳能的有(C)A.水能B.风能C.核能D.煤、石油和天然气4.学习小结本节课学习了太阳能及应用太阳能的两种形式。(三)布置作业在你生活的地区,主要以什么方式使用太阳能?
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第二十二章能源与可持续发展
第3节太阳能
学习目标
1.认识太阳的结构。
2.了解太阳是人类资源的宝库。
3.知道太阳能的利用方式。
自主探究
1.太阳距地球1.5亿千米,它的直径大约是地球的倍,体积是地球的倍,质量是地球的倍,核心的温度高达摄氏度。
2.煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的能源。
3.目前直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是,另一种是。
合作探究
一、太阳——巨大的“核能火炉”
自主学习:阅读课本P174,学习有关的知识,回答以下问题。
1.太阳的结构是怎样的?
2.太阳为什么是一个巨大的“核能火炉”,是哪一种形式的核能?
3.太阳能是以怎样的方式向外传递的?
4.太阳的“核能火炉”,会永无止境地“燃烧”下去吗?
二、太阳是人类能源的宝库
自主学习:阅读课本P174~P175的内容,学习有关的知识,回答以下问题。
1.煤、石油、天然气是如何形成的?
2.在煤、石油、天然气形成过程中能量是如何转化的?
想想议议:观察图片,说明太阳能辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。
过程分析:地球上不同地方吸收太阳能不均匀,空气的冷暖就不一样,于是,暖空气膨胀变轻后上升;周围冷空气过来补充,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。万物生长靠太阳,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为食物,获取生物质能以维持生命。
归纳总结:地球上的、、等都是来源于太阳能。
三、太阳能的利用
观察图片:观察太阳能热水器、太阳能电池的图片,回答下列问题。
1.人类直接利用太阳能的两种方式是什么?
2.观察太阳能热水器集热管,玻璃管内表面为什么涂成黑色?
思考讨论:太阳能有哪些优点和缺点?
归纳总结:
想想做做:
1.在一个黑色盘子和一个白色盘子中分别注入约1cm深的冷水,用温度计测量初温。
2.将玻璃板盖在盘子上,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,比较哪个盘中的水温高。
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?
课堂检测
1.能源的开发和利用在“两型”社会的建设中起着很重要的作用。下列能源中,在使用时最安全、最清洁的是()
A.煤B.太阳能
C.天然气D.核能
2.太阳是个巨大的“核能火炉”,其能量来自()
A.核裂变
B.核聚变
C.煤燃烧
D.目前尚不可知
3.下列装置中不是直接利用太阳能的是()
A.电冰箱B.太阳灶
C.光电池D.太阳能热水器
4.下列利用太阳能的方式中,利用太阳能加热的是()
5.太阳能是人类能源的宝库,下列能源中,不是来源于太阳能的是()
A.地热能B.风能
C.水能D.生物质能
6.我国提出要建设“资源节约型、环境友好型”社会,“安全、清洁”是今后能源开发和利用的方向。下列能源最符合这一要求的是()
A.石油B.太阳能C.煤炭D.核能
7.关于太阳能的下列说法中错误的是()
A.太阳能十分巨大,供应时间长久,目前太阳能的转换率也很高
B.太阳内部不断地进行核聚变,以电磁波的形式向外辐射能量
C.太阳能分布广泛,获取方便,无需开采运输
D.太阳能安全、清洁,利用太阳能不会对环境造成污染
8.如图所示是由太阳能光伏板(太阳能电池)组成的功率达到10kW的光伏发电站。关于太阳能光伏发电站,下面说法正确的是()
A.这个发电站工作时将太阳能转化为内能
B.这个发电站工作时将电能转化为光能
C.这个发电站工作时不会对周围环境产生污染
D.这个发电站在任何时候都能正常工作
9.利用吸热式集热箱获得太阳能,箱内温度不断升高。下列不是升温原因的是()
A.其内壁涂成黑色B.装有透明的玻璃
C.集热箱是长方形的D.集热箱用绝热材料封闭
10.人们直接利用太阳能共有种方式,即太阳能转化为,如;太阳能转化为,如;太阳能转化为,如。
11.太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库。太阳能属于(选填“一次”或“二次”)能源。太阳能是在太阳内部氢原子核发生释放出的能。
12.森林是一个巨大的天然“氧吧”,因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气。小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2,经太阳垂直照射15min,温度升高了5℃.请计算:
(1)实验时,6kg的水吸收了多少热量?
(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等,每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为多少焦耳?
(3)100m2绿地每秒钟可以放出多少升的氧气?(若绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气)
参考答案
自主探究
1.110130万33万1500万
2.一次
3.用集热器把水等物质加热用太阳能电池可以将太阳能转化为电能
合作探究
一、太阳——巨大的“核能火炉”
自主学习:1.太阳是由太阳大气、对流层、辐射层、太阳核心组成的。
2.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。
3.大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射。
4.至今稳定地“燃烧”近50亿年,而且还能继续“燃烧”50亿年。
二、太阳是人类能源的宝库
1.远古时期陆地和海洋中的动、植物的躯体被埋在地下和海底,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石油和煤。在石油形成过程中还放出天然气。
2.太阳能转化成生物体的化学能,最后成为化石能源。
归纳总结:风能水能生物质能
三、太阳能的利用
观察图片:1.一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳能电池将太阳能转变为电能。
2.黑色物体更容易吸收太阳光的能量。
归纳总结:(1)太阳能的优点:能源量大,可持续性强,能源易获取,安全清洁、无污染。
(2)太阳能的缺点:能源分散、受自然条件限制、不稳定、转化效率低、成本较高。
想想做做:黑色盘子可以更好地吸收热量。盖上玻璃板可以防止热量流失。
课堂检测
1.B解析:核能、化石能源等在使用时,或多或少都会产生污染,只有太阳能安全、无污染。
2.B解析:在太阳内部,氢原子核在超高温下发生核聚变,释放出巨大的能量,以光和热的形式向外辐射。
3.A解析:电冰箱是利用电能来工作的,太阳灶、太阳能热水器是把太阳能转化为内能,光电池是把太阳能转化为电能。
4.A
5.A解析:地热能是由于地球内部发生变化时产生的能量,与太阳能无关,生物质能、水能、风能都来源于太阳能。
6.B解析:安全、清洁的能源是太阳能,石油、煤炭和核能均能造成污染。
7.A解析:太阳能作为一种新能源,具有来源丰富、不需要开采运输,使用安全,清洁、无污染等优点,但由于其能量比较分散,且受季节、气候、昼夜变化的影响较大,给大规模利用带来困难。目前光电转换效率较低,还有待于研究更好的光电转换材料。
8.C解析:太阳能光伏板即太阳能电池是将太阳能转化为电能的,它对周围环境不会产生污染,但没有阳光的情况下,不能正常工作。
9.C
10.答案:三内能太阳能热水器电能太阳能电池化学能植物进行光合作用
解析:太阳是一个巨大的天然能源宝库,直接利用太阳能的方式有三种:太阳能转化为内能,如太阳灶、太阳能热水器等;太阳能转化为电能,如太阳能电池;太阳能转化为化学能,如植物进行光合作用。
11.答案:一次聚变
解析:太阳能属于直接从自然界获得的能源,为一次能源;在太阳内部时刻发生由“氢”聚变成“氦”的聚变反应,不停地释放出巨大的能量。
12.答案:(1)1.26×105J(2)1.4×103J(3)7L
解析:(1)Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×5℃=1.26×105J.
(2)水面每秒钟获得的能量为:1.26×105J/(15×60)=140J
每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为140J/0.1=1.4×103J.
(3)100m2绿地每秒钟接收的太阳能可以放出的氧气为(1.4×103J/103J)×0.05L×100=7L.
文章来源:http://m.jab88.com/j/10633.html
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