（2013年秋）人教版九年级物理名师示范教案：第二十二章 第三节 太阳能

三、太阳能
教学设计
教学目标
1．初步认识太阳的结构。
2．知道太阳能是人类能源的宝库，了解一些和太阳能有关的知识。
3．大致了解太阳能的利用方式。
教学重难点
1．太阳能的利用。
2．发明装置：自制太阳能集热器。
教学过程
导入新课
方案一：
首先投影“鸟巢”的彩色图片，让学生谈谈对这个建筑的了解，激发兴趣。然后老师总结，引出新课：在北京奥运会上为了体现 “绿色奥运”的理念，许多建筑场馆都采用了太阳能供电，太阳能有何优点？如何应用呢？今天，我们就来认识这种绿色的能源——太阳能。
方案二：
本节课也可以利用多媒体课件通过展示太阳的构造讲解，图文并茂，激发学生学习的兴趣，引入新课。[]
推进新课
师：有关太阳的知识，我已经请同学们在课下查阅了有关资料，现在请大家介绍一下自己的收获，把自己的成果和大家一起分享好吗？
学生举手上台演示并介绍：(1)太阳概况；(2)地球上贮藏的能量来源成因；(3)太阳能的利用。
教师对每一位同学的展示作出点评，特别要注意表扬学生们积极主动的学习态度。
总结与讲授：
一、太阳——巨大的“核能火炉”
1．太阳的结构，如图所示：
太阳的结构(示意图)
直径为地球的110倍，体积为地球的130万倍，质量为地球的33万倍，核心温度高达1 500万摄氏度。
2．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放巨大的能量，以光和热的形式向四周辐射。
二、太阳能是人类能源的宝库
煤及石油的形成过程： 如图所示，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。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煤和石油。在石油形成过程中还放出天然气。
煤的形成[来源:.Com]
思考讨论：
问题：根据下图所示，说明太阳能辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。
地球上的能量转化与守恒
(学生分组讨论后汇报讨论的结果，然后教师总结。)
分析与总结：地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳。地球上任何地方都在吸收太阳的热能，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；冷空气冷却变重后下降，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，因绝热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获取生物质能以维持生命。
三、太阳能的利用
探究活动：探究物体颜色对吸收太阳能的影响(自制太阳能集热器)。[]
参考方案：将质量、温度都相同的水分别倒入两个相同的瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶包起来，实验装置如图所示，然后将两个瓶子放在太阳光下，每隔2 min记录一次温度（记录表格参见表1），经过10 min后，对比两个瓶中水的温度变化。
实验装置[]
表1：探究物体颜色对吸收太阳能的影响
(参考实验表格)
日照时间表t/min 0 2 4 6 8 10 结论
白纸瓶水温t1/℃
黑纸瓶水温t2/℃ []
学生活动过程：讨论设计方案→设计记录实验数据的表格→进行实验、收集数据→分析数据、得出结论→汇报与交流。
(在学生实验过程中，教师巡视指导)
分析：由于黑色物体更容易吸收太阳光的能量，所以用黑纸包着的瓶中水温度高。
结论：物体颜色越深，吸收太阳能的本领越大。(或黑色物体吸收太阳能的本领比白色物体吸收太阳能的本领大)
播放录像：太阳能的利用，学生观看。
教师总结：(同时展示下列图片)
(1) 利用太阳能加热物体。
①平板集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑，箱内温度可比箱外高100 ℃。
②把反射镜做成曲面，它们将阳光反射并会聚，也能获得高温。
(2)将太阳能转变为电能。
利用太阳能电池使太阳能转化为电能。
(3)太阳能电池的优点
①使用寿命长；②保养费用低；③不需燃料。
(4)太阳能电池的缺点
①效率低；②制造费用大。
思考并讨论：
如下图所示为一种太阳能热水器原理图，请说明工作原理。
太阳能热水器原理图
学生讨论后汇报讨论结果，教师点评。
分析：吸热板吸收太阳光时，太阳能转化为内能，吸热板处水的内能增大、温度升高、密度减小而上升，补给水箱内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。
课堂小结
1．对照教学目标回顾本节知识。
2．引导学生总结本课的收获。
板书设计
三、太阳能
太阳能