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【大单元整体教学】物理学科人教版九年级全一册
第二十二章 分课时设计
课题 太阳能
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 太阳能是学生学习了能源和核能之后，对其进行进一步深化，联系生活实际，培养学生物理思维的重要内容。在社会生活、生产和科学技术中有广泛的应用。教材介绍太阳能的产生及太阳能的开发和利用的广阔前景，说明利用太阳能的重要意义。并用图文配合的方式说明了太阳能利用的两种途径。
2.学习者分析 随着科技的发展，太阳能的利用在生活中随处可见。太阳是生活的必需品，学生对于太阳能有着普遍的认识。虽然太阳能学生都很熟悉，但只是停留在表面，不能认识到其他能源与太阳能的关系。通过之前能源与核能的学习，对太阳能有了初步的了解，有助于太阳能的学习。
3.学习目标确定与教学重难点 （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。本节教学的重点、难点是了解太阳能的由来、利用太阳能的方式等。
4.评价量表 《太阳能》的评价量表任务列表任务要求（满分：5分）学生自评同学互评教师评价任务一：利用太阳能了解利用太阳能的方式及其新进展（5分）
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：引入新课
教师出示太阳的结构示意图，用数据介绍太阳的基本情况：太阳距地球1.5亿千米；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；核心温度高达1500万摄氏度。 观看课件，听老师讲解。 让学生了解太阳的基本情况。
任务二：太阳
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。因此可以讲，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，比原子弹爆炸的威力更大。太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约6000℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。太阳这个巨大的“核能火炉”已经“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。因此，相对于人类的生活来说，太阳能可以说是取之不尽、用之不竭的。 观看课件，听老师讲解。 让学生了解太阳的基本情况。
任务三：太阳是人类能源的宝库
地球上的水能、风能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都源于太阳能。地球上的化石燃料本质上也是远古储存的太阳能。煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源。 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。在这些生物体死后，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。在石油形成过程中还放出天然气。风能、水能和贮存在化石燃料中的能量都是间接利用太阳能，除此以外，人类还设法直接利用太阳能。 观看课件，听老师讲解。 让学生了解太阳是人类能源的宝库。地球上的水能、风能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都源于太阳能。地球上的化石燃料本质上也是远古储存的太阳能。
任务四：太阳能的利用
目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用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成电能。平面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流加热。太阳能电池可以将太阳能转化为电能，供我们使用。太阳能电池具有使用寿命较长、没有污染的优点，但是，它的成本较高，而且每个太阳能电池产生的电压较低。太阳能电池目前主要在航空、航天、通信等领域中应用；在日常生活中也用于照明、计算器、手表等耗材少、工作电压低的用电器。 观看课件，听老师介绍。 让学生了解直接利用太阳能的两种方式。【评价标准】了解利用太阳能的方式及其新进展（5分）
6.板书设计22.3 太阳能一、太阳——巨大的“核能火炉”二、太阳是人类能源的宝库三、太阳能的利用
7.作业与拓展学习设计 1．2024年12月17日，神舟十九号航天员乘组在空间站机械臂和地面科研人员配合支持下，用时9小时圆满完成首次出舱活动。航天员出舱时与地面科研人员通过 传递信息的。空间站的太阳能电池板是将太阳能转化成 能为空间站供电。【答案】 电磁波 电【详解】[1]电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，太空是真空环境，因此神舟十九号航天员出舱时与地面科研人员通过电磁波传递信息的。[2]太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能，从而为空间站供电。2．晒太阳感到暖和，这说明光具有 ，植物的光合作用是太阳能转化为 能。【答案】 能量 化学【详解】[1]太阳光具有能量，人们通过热传递获得内能，感到暖和。[2]植物的光合作用，植物吸收太阳光，将太阳能转化为化学能。3．该图是上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将 能转化为电能；车轮的轮毂其实是四个风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为 能，充入自身电池储存起来。【答案】 光 电【详解】[1]高效光电转换器，消耗光能，产生电能，即它可将太阳能转化为电能。[2]风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为电能，充入自身电池储存起来。4．维持人体生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自（ ）A．流水和风 B．太阳辐射能 C．绿色植物的能量 D．深埋在地下的煤和石油【答案】B【详解】“万物生长靠太阳”。人从食物中获得能量来维持人的生命活动和生产生活，食物中的能量来自于太阳辐射能。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5．我们生活在光的世界里，光每时每刻都在为人类服务，下列属于利用光来传输文字、图像信息的是（ ）A．植物的光合作用 B．太阳能汽车C．太阳能热水器 D．光纤【答案】D【详解】A．光合作用是绿色植物利用叶绿素等光合色素在太阳光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物的过程，故A不符合题意；B．太阳能汽车是利用太阳能转化为电能，存储在汽车的蓄电池上，为汽车提供动力，故B不符合题意；C．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，故C不符合题意；D．光纤通信是利用光从光导纤维的一端射入，在内壁多次反射从另一端射出，从而把它携带的信息传到远方，可以传输文字、图像信息等，故D符合题意。故选D。6．如图是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（ ）A．太阳能电池板将光能转化为内能B．给蓄电池充电将电能转化为化学能C．蓄电池放电将化学能转化为电能D．小风扇工作将电能转化为机械能【答案】A【详解】A．太阳能电池板将光能转化为电能，故A错误，符合题意；B．电池板将太阳能转化成的电能，再给蓄电池充电，将电能转化为化学能，故B正确，不符合题意；C．蓄电池放电时，将化学能转化为电能，供用电器使用，故C正确，不符合题意；D．小风扇工作时，消耗电能，将电能转化为机械能，故D正确，不符合题意。故选A。
8.教学反思与改进成功之处：学生活动丰富，有助于培养学生的团结合作、思考探究、归纳总结的能力；不足之处：没有培养学生理论联系实际的物理思想；改进方法：可以在讲完太阳能的利用之后，让学生思考讨论生活中的现象，从而联系实际。
作业设计
22.3太阳能课时作业（时间：20min）
【基础训练】
知识点1：太阳能的利用
1．某城市道路改造中，为了节能减排，将路灯照明系统更换为太阳能电池如图所示。白天利用太阳能对电池充电，晚上电池对路灯供电。下列说法中，正确的是（ ）
A．夜晚电池工作时，太阳能转化为光能 B．白天电池充电时，太阳能转化为电能
C．路灯照明时，将光能转化为电能 D．路灯停止工作时，将电能转化为化学能
【答案】B
【详解】A．夜晚电池工作时，电池对路灯供电，将电能转化为光能，故A错误；
B．白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，并为电池充电，故B正确；
C．路灯照明时，将电能转化为光能，故C错误；
D．路灯停止工作时电池不再消耗电能，因此不存在电能转化为其它形式的能的过程，故D错误。
故选B。
2．小伟夜晚出去散步，发现在道路两旁都装了太阳能路灯，查资料得知，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置
B．蓄电池在白天充电时，将太阳能直接转化为化学能
C．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
D．照明灯工作时，化学能转化为光能
【答案】A
【详解】A．太阳光照射太阳能电池板时，太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A正确；
B．蓄电池在白天充电时，太阳能转化为电能，电能再转化为化学能存储起来，故B错误；
C．蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故C错误；
D．照明灯工作时，将电能转化为光能，故D错误。
故选A。
【能力提升】
3．如图，下列事例中不能说明光具有能量的是（ ）
A．热水器
B．光合作用
C．电池板
D．海面变方的夕阳
【答案】D
【详解】A．热水器吸收太阳能，使水的温度升高，内能增加，说明光具有能量，故A不符合题意；
B．绿色植物的光合作用，在光照作用下，生成物具有的化学能（生物能）是由太阳光能转化成的，说明光具有能量，故B不符合题意；
C．电池板吸收太阳能，是由太阳能转化为电能，能够说明光具有能量，故C不符合题意；
D．海面变方的夕阳，是由于光的折射形成的虚像，不能说明光具有能量，故D符合题意。
故选D。
4．近年来一款新型太阳能风力发电路灯出现在某些城市街头，其外观结构如图所示，它“头顶”“小风扇”，“肩扛”太阳能光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。白天，太阳能光电池板接受光照向蓄电池充电。在风吹动“小风扇”，使扇叶转动的过程中，“小风扇”同样会向蓄电池充电。当夜晚光线变弱时，蓄电池就会为照明灯供电。下列解释合理的是（ ）
A．白天，太阳能光电池板将电能转化为光能
B．夜晚，照明灯工作时，照明灯将内能转化为电能
C．“小风扇”向蓄电池充电时，风扇将机械能转化为电能
D．夜晚，蓄电池为照明灯供电，蓄电池将电能转化为化学能
【答案】C
【详解】A．白天，太阳能光电池板吸收太阳能，将太阳能转化为电能储存起来，故A不符合题意；
B．夜晚，照明灯工作时，消耗电能，将电能转化为光能和内能，故B不符合题意；
C．小风扇向蓄电池充电时，是利用风力发电，风扇的机械能转化为电能，故C符合题意；
D．夜晚，蓄电池为照明灯供电，照明灯消耗电能，蓄电池化学能转化为电能，故D错误。
故选C。
5．图甲是道路两边的太阳能路灯，它主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池组和12个LED灯组成。它的结构如图乙所示，每个LED灯的工作电压约为2V，蓄电池组的电压为24V。下列说法正确的是（ ）
A．LED灯主要由超导体材料制成
B．该太阳能路灯中的12个LED灯是并联的
C．白天，开关S接b，太阳能电池板将光能全部转化为电能
D．夜晚，开关S接c，蓄电池为电路中的电源
【答案】D
【详解】A．LED灯是发光二极管，主要由半导体材料制作,，故A错误；
B．由于LED发光二极管的工作电压约为2V，如果把它直接接在24V的蓄电池组中，发光二极管会烧坏， 根据串联电路的电压特点可知，该太阳能路灯中应将12个LED发光二极管串联才能使每个LED发光二极管两端的电压为2V，故B错误；
C．白天太阳能电池为铅酸蓄电池充电时，将电能转化为化学能，故C错误；
D．晚上要让电灯发光，开关S必须与c点接触，电路闭合，此时蓄电池为电路中的电源，故D正确。
故选D。
6．如图是一种新型的风光互补照明灯，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，腰胯照明灯，脚踏蓄电池，下列解释正确的是（ ）
A．利用风力发电将机械能转化为电能 B．太阳能电池板将太阳能转化为化学能
C．照明灯工作时，LED灯是将机械能转化为光能 D．蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能
【答案】A
【详解】A．新型的风光互补照明灯，利用风力发电将机械能转化为电能，故A正确；
B．太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置，故B错误；
C．照明灯工作时，LED灯消耗电能，是将电能转化为光能，故C错误；
D．蓄电池储存的是化学能，夜晚放电时将化学能转化为电能，故D错误。
故选A。
7．如图所示是一款太阳能座椅，椅子顶部安装了硅光电池板，可储备能量供晚间使用。下列说法不正确的是（ ）
A．硅光电池板可以将太阳能转化为电能 B．硅光电池板产生的电能属于一次能源
C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变 D．太阳能属于可再生能源
【答案】B
【详解】A．硅光电池板吸收太阳能，产出电能，因此可以将太阳能转化为电能，故A正确，A不符合题意；
B．硅光电池板产生的电能不是从自然界中直接获取的，因此不属于一次能源，故B错误，B符合题意；
C．太阳能是由氢核的聚变放出来的能量，核电站是利用核裂变，故C正确，C不符合题意；
D．太阳能可以在自然界中源源不断的获取，属于可再生能源，故D正确，D不符合题意。
故选B。
8．如右图所示是试验中的无人驾驶太阳能汽车，下列有关说法不正确的是（ ）
A．太阳能是一种二次能源
B．太阳能电池将太阳能直接转化为电能
C．测试人员可以通过电磁波远程操控汽车
D．太阳能汽车快速行驶时对地面的压力比静止时小
【答案】A
【详解】A．一次能源指的是：可以从自然界直接获取的能源；二次能源指的是：必须通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源。太阳能能够源源不断的从自然界得到的能源，是一次能源，故A错误，符合题意；
B．太阳能电池将太阳能直接转化为电能，然后将电能储存在电池中，故B正确，不符合题意；
C．远程操控是靠发射电磁波来实传递信息的，所以，试验中测试人员是通过电磁波远程操控太阳能汽车的，故C正确，不符合题意；
D．太阳能汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，根据“流速越大压强越小”原理可知，流过汽车的空气产生向上的压强差，所以汽车行驶时对地面压力比静止时小，故D正确，不符合题意。
故选A。
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