《人教版九年级物理下册教案：22.3太阳能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版九年级物理下册教案：22.3太阳能（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节太阳能导入一:情境导入展示多彩的地球: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!学生观看视频,了解太阳对地球及人类的重要性.过渡语人类使用的很多能源,比如化石能源、风能、光能等都是来自于太阳,这节课我们对太阳能进行一个初步的了解.导入二:问题导入1.随着科学技术的发展,许多家庭中都安装了太阳能热水器,它方便、节能、高效,深受人们的青睐.你知道它的原理是什么?它是怎么样工作的?2.为了节约能源保护环境,近年来许多国家争相研究以太阳能为动力的汽车.荷兰大学生最近成功研制出世界上最快的太阳能汽车,这种利用太阳能不需要加油的未来型汽车早已有了,但是由于车速较慢,专家
2、很少认真看待它们.荷兰大学生研制的新型太阳能汽车时速可达到160 km/h,你知道它的关键部件是什么吗?如图所示是一个展示商品的转盘,用手一拨转盘就转,用激光手电照射这个转盘,转盘也能旋转.过渡语光为何能让转盘转动起来?能否用阳光代替手电光让转盘转动起来呢?这节课我们就来了解与太阳有关的问题.一、太阳巨大的“核能火炉”思路阅读教材中的内容,思考下列问题:问题1:地球距离太阳有多远?回答1:太阳距离地球约1.5108 km.问题2:太阳有多大?回答2:太阳的直径约1,392,000 km,约是地球的110倍,它的质量约1.9891030 kg,约是地球的33万倍.问题3:太阳有多热?回答3:太阳
3、表面:温度约6000 ,内核温度高达1.5107 .问题4:太阳的能量来源是什么?回答4: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.问题5:太阳的年龄是多少?它还能燃烧多少年?回答5:太阳像一个巨大的“核能火炉”,它已经燃烧了近50亿年,还能再燃烧约50亿年.播放宇宙与人中有关太阳的介绍.结论:太阳核心的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.知识拓展太阳内部结构可以分为三层:太阳中心为热核反应区;核心之外是辐射层;辐射区之外为对流层;对流层之外是太阳大气层,太阳大气层从里向外分别为光球、色球和日冕.热核反应
4、区的范围约占整个太阳半径的14,约为整个太阳体积的164.然而它所包含的太阳质量足足占整个太阳质量的一半以上.过渡语太阳的能量巨大,对地球的环境和生物有什么影响?二、太阳是人类能源的宝库太阳就是一个巨大的核聚变的能量库,它每秒向外辐射的总能量高达3.741026 J,相当于每秒钟燃烧1.281016 t的标准煤.但是从太阳发射出来的总能量中,到达地球的太阳能只是太阳向外辐射能量的20亿分之一.即使射向地球的太阳能也不能完全照射到人类经常居住和生活的地区.了解人类常用的能源,如风能、生物质能、化石能源等,你能说出它们的大致形成过程吗?学生通过讨论,介绍几种常用能源的形成过程.比如风能是由于太阳照
5、射空气,使空气冷热不同,形成对流而成风;生物质能是由植物的光合作用积聚而成的,来自于太阳.人类使用的很多能源都直接或间接来自于太阳能,那是不是人类使用的所有能源都来自于太阳呢?学生讨论,得出结论:人类使用的能源中除地热能、潮汐能、核能以外的能源几乎都来自于太阳.小结:人类利用风能、水能、生物质能其实都是间接利用太阳能,太阳是人类能源的宝库.知识拓展地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料,比如煤、石油、天然气等,从根本上说也是远古以来储存下来的太阳能.所以广义的太阳能包括的范围非常大,狭义的太阳能仅限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换.过渡
6、语既然太阳能有这么多优点,我们就应该好好地利用.请大家想一想,平时我们都是怎样利用太阳能的?三、太阳能的利用思路一地球上的能量大多来源于太阳能.在生产生活中你见过利用太阳能的实例吗?展示太阳能利用的图片,太阳能热水器、太阳能汽车、植物的光合作用、太阳灶、太阳能电池等.你能从能量转化的角度给它们进行分类吗?学生讨论,尝试进行分类:把太阳能转化为内能:太阳能热水器、太阳灶;把太阳能转化为电能:太阳能电池、太阳能汽车;把太阳能转化为化学能:植物的光合作用.总结:利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其他形式能的过程,主要有三个方面:1.光热转换;2.光电转换;3.光化转换.展示一些以太阳能电池为电源的计
7、算器、风扇等.知识拓展目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器等4种.根据所能达到的温度和用途的不同,把太阳能光热利用分为低温利用(800 ).目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等;中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电装置等;高温利用主要有高温太阳炉等.思路二太阳能有着很多的优点:(1)太阳能巨大,仅一小时到达地球表面的太阳能就比目前全世界一年的能源总量还多;(2)供应时间长,太阳能是一种取之不尽、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,所以现在世界各国都在研究、开发太阳能的利用.总结
8、:目前直接利用太阳能的途径主要有两种:一种是用集热器把水等物质加热,例如太阳能热水器;另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能.现在请同学来讲一讲人类是怎样利用太阳能的.能否对这些利用进行分类?总结回答:直接利用;间接利用.若给你一个集热器,你会有什么发明创造?请讨论后画出图纸.要求各组推荐几个同学上台展示你们发明的装置.第一组展示:太阳能集热器吸收太阳能,使水温升高,供给住户洗澡做饭.第二组展示:这是一把太阳伞,顶部有一电风扇,上面是一个太阳能电池给风扇供电,这样既避免了日晒又可以享受到凉快.知识拓展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,比如成本高、功率小、太
9、阳能转化的效率还比较低等.解决这些利用太阳能过程中存在的问题,将为人类能源的可持续发展提供保障.1.了解了太阳的基本知识.2.人类使用的各种能源除了潮汐能、核能、地热能等,大多来自于太阳能.3.太阳能的利用主要利用了光热转换、光电转换和光化转换.1.关于太阳能的以下说法中,正确的是()A.太阳是永不枯竭的能源B.太阳能是地球所有能量的来源C.太阳所释放的所有能量都被地球吸收D.太阳还能释放能量的时间约为50亿年解析:太阳的能源来自于其内部发生的核聚变,太阳已经燃烧了近50亿年,还可以再燃烧50亿年,所以太阳也有枯竭的时候,A错误、D正确;地球上的能源除了核能、地热能、潮汐能等不是来自于太阳,大
10、部分的能源直接或间接来源于太阳,B错误;太阳向外辐射的能量并没有全部给地球,地球只用了其中约20亿分之一,C错误.故选D.2.下列不是利用太阳能的是()A.把太阳能转化为内能B.把太阳能转化为电能C.把太阳能转化为化学能D.把太阳能转化为核能解析:太阳能的利用主要从三个方面:光热转换、光电转换、光化转换.例如太阳能热水器就是利用了光热转换,把太阳能转化为内能.太阳能电池就是利用了光电转换,把太阳能转化为电能.植物的光合作用是把太阳能转化为化学能.故选D.3.人类利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其他形式能的过程.比如太阳能热水器是把太阳能转化为能;在太空中运动的卫星是靠太阳能电池板提供能量,太
11、阳能电池板把太阳能转化为能;花草树木在阳光的照射下把太阳能转化为能.我们利用化石燃料获取的能量,实际上是在亿万年前地球所接收的能.解析:太阳能的利用主要有三种方式:光热转换、光电转换和光化转换.植物通过光合作用,把太阳能转化为化学能储存起来,现在开采的化石燃料是亿万年前的动植物埋在地下经长时间的变化形成的.【答案】内电化学太阳4.如图所示是一种太阳能热水器的示意图,A是集热器,B是储水容器.(1)太阳光照射到太阳集热器上,将太阳能转化为能.(2)在阳光照射下,水将沿(填“顺”或“逆”)时针方向运动,这是因为 .(3)图中C是辅助加热器,其作用是 .(4)请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门,
12、并说明选择位置的理由:.解析:太阳能热水器利用了光热转换,把太阳能转化为内能.在太阳光照射下,水温度升高,密度变小,热水会上升到储水容器.储水容器内的水温度低,在重力作用下通过管道流向集热器A,水在管道内顺时针流动.太阳能使用受地理位置和天气影响,阴雨天太阳能弱,水温升高的较低,晚上用水较多,水温太低可以利用电辅助加热.进水阀进入的是冷水,出水阀放出的是热水,在储水容器下方竖直管道上安装出水阀门,热水流出,从左下方放入冷水,冷水进入环形管经过集热器加热,对热水进行补充.【答案】(1)内(2)顺集热器中的水被阳光晒热后密度变小,向右上方运动形成顺时针流动的水流(3)当阴雨天太阳不能使水温达到理想情况或冬天为防止储水箱冻坏时用电热方式提高水温(4)在封闭的环形管道左上方安装进水阀门,在储水容器下方竖直管道上安装出水阀门,这样可使热水流出,冷水得以补充1.太阳能特点:清洁、丰富、经济.2.化石能源及其危害:煤、石油、天然气.3.太阳能的利用:(1)直接利用;(2)间接利用.一、教材作业【必做题】教材第177页动手动脑学物理的1,2,3题.【选做题】教材第177页动手动脑学物理的4题.
