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1、研究性学习案例自制简易的太阳能热水器实施学校：宜章县城关一完小实施年级：五年级 指导教师：胡慧芳 李恪光一、主题由来太阳能热水器是一种利用多种科学原理设计出来的一种节能装置。由于它在日照时间相对较长的地区可以长时间利用，可以节能减排，为家庭节省一笔开支，在没有阳光的时候还可以用电加热，方便、快捷、节省，所以受到了许多家庭的青睐。近年来，太阳能热水器普及程度逐年上升，有许多农村家庭也安装了太阳能热水器。绿色环保、节能减排的理念已经深入人心。五年级课本里有关于太阳能热水器的内容是：第一单元第七节做个太阳能热水器，我们四位同学就按照课本内容，设计制作简易的太阳能热水器。二、活动过程（一）收集资料太阳
2、能热水器主要由太阳能集热器、连接管道、绝热贮水箱、支架和控制系统等部分组成，大多数还配有电热装置。制造太阳能热水器的材料有玻璃管、不锈钢管、铁皮、保温层材料、塑料管通、电线、钢架（有的是铝合金支架）、控制器等。太阳能热水器的集热器用真空玻璃管制成，像热水瓶胆一样。它内层是黑色的，外层是透明的，这样可以更快更多地吸收太阳能。它的集热面是倾斜的，安装时朝向南方，使集热管大致与阳光垂直，便于更好地吸收太阳光，它的支架做成三角形，下部固定在地面或水泥板上，非常稳固。集热管背后没有装反射光用的镜子，据卖热水器的人说，这是为了防止冬天下雪，把支架压垮，特别是在北方，更容易出现事故。可是我们觉得装上反光的凹
3、面镜，不是更有利于集热吗？我们这里冬天很少下雪。在夏天，阳光充足的时候，即使把热水器的贮水箱全部装满，一天下来，水的温度都可以达到70多度，而在冬天，为了使水变热，一般只上1/4左右的水，只要稍微有点太阳水温能达到30多度到40多度。除了阴天和雨雪天，太阳能热水器都可以起作用，真是方便。（二）设计太阳能热水器我们分成了2个组，各自设计了自己的太阳能热水器。设计一：材料：大纸盒、泡沫塑料、小塑料瓶、透明塑料薄膜、透明胶。制作方法：1、把小塑料瓶涂成黑色，泡沫塑料中间挖成小塑料瓶大小的槽，把瓶子放进去，用透明胶固定。2、把泡沫塑料和塑料瓶放进纸盒，把纸盒的盖中间割出一个长方形的孔，与瓶子大小差不多
4、，盖在纸盒上，蒙上透明塑料薄膜，再用透明胶固定好。3、在瓶盖上钻一个小孔，插入温度计。设计二：材料：小玻璃瓶、锡箔、泡沫塑料、透明塑料薄膜。制作方法：把泡沫塑料中间挖出一个凹槽，玻璃瓶子背面用锡箔纸蒙上，放进凹槽里，用透明胶粘牢，另取一块同样大小的泡沫塑料板，中间挖一个长方形的洞盖在瓶子上，使阳光能通过。把透明塑料薄膜盖在方洞上，用透明胶粘牢，把温度计插在瓶子里。（三）试验太阳能热水器的效果向瓶子中装上200毫升冷水，把太阳能热水器放在阳光下，保持与阳光基本垂直，每隔5分钟观察一次水温。太阳能热水器效能评价表时间：2011年10月23日组次开始的水温5分钟时10分钟时15分钟时20分钟时1161923263021619222528三、实验结果分析两个热水器效能相差不多，第1组稍好一点，原因可能是塑料瓶较薄，玻璃瓶较厚，同时黑色吸热快，而锡箔反光对吸热产生的效果没有那么好。四、反思与体会在这次探究中，我们自己动手设计、制作了简易的太阳能热水器，体验了动手的乐趣，加深了对知识的理解，收获很大。我们认为我们的热水器还可以改进，如：既把瓶子涂成黑色，又使用更大的反光凹面镜，也许可以使温度升得更快。把瓶子做成扁平的形状，增大吸收阳光的面积，是不是可以更好？这些问题，就留给下次再探究吧。本案例由等四位同学撰写，胡慧芳老师提供帮助和指导。1
