首页 > 教学资源 > 教学设计
《太阳能的利用》教学设计
编辑:落花成痕 识别码:69-901530 教学设计 发布时间: 2024-02-06 21:40:55 来源:网络

第一篇:《太阳能的利用》教学设计

太阳能的利用

教学目标 科学探究

1.搜集有关人类利用太阳能的实例并能与同学共享。2.制作简易太阳能热水器并探究怎样更好地利用太阳能。

3.联系太阳能,能从能量转化、储存的视角去解释、描述能量的变化。情感、态度、价值观

1.体验搜集资料和实践探究的乐趣,知道太阳能的利用需要我们进一步研究和探索。

2.认识到科学是不断发展的,意识到科学研究需要坚实的知识基础。科学知识

1.知道太阳能是指来自太阳、以光为主要形式散发的能量。2.知道地球上几乎所有的能量都来自太阳。3.知道人类利用太阳能的有关事实。教学准备

教师准备:

关于介绍太阳能的有意义的、针对性比较强的资料;制作太阳能热水器的材料。

学生准备: 搜集人类利用太阳能的有关资料并做成资料卡片(最好是图文并茂的)。

一.教学导入

1.讲述:前面,我们研究了热能、电能等,现在一起来研究太阳能。

2.出示图片,让学生观察图中都有些什么,说说这些对象和太阳能之间有什么联系。

3.学生发表看法。

4.过渡:太阳与我们、与万事万物密切相关,让我们来学习——太阳能的利用。

二.活动 怎样利用太阳能

1.提出问题:从能量转换的角度,太阳能为我们做了什么? 2.出示以搜集的资料,小组内进行整理。3.交流讨论。

活动规则:每两个小组互相交流,一个小组先当“考官”,给出地球上的有关物质变化现象(如刮风和下雨、水温上升)之后,另一个小组则按照先说“能量形式的转化”(太阳能转化为热能再转化为风能、水能、热能)再说“怎样利用”(风力发电、水力发电、太阳能热水器)的顺序进行回答,答完之后再互换位置。

4.教师评价资料搜集情况和小组交流情况。

5.补充介绍:目前情况下,人们还不能将太阳能直接转化为机械能,教材中所示的太阳能汽车,是先将太阳能转化为电能,然后再转化为机械能的。太阳能热水器,如果学生当中有的人家里使用了太阳能热水器,教师让他向同学们介绍它的特点。

三.活动 制作太阳能热水器

1.根据现有太阳能热水器的构造特点提出与太阳能利用有关的问题。2.思考这样设计和制造的原因并提出自己的假设。3.制定研究计划并准备对比实验的材料。4.制作太阳能热水器。5.按计划实施研究。

第二课时

调查、制作的研究成果交流会

教学目标

1. 锻炼学生表达能力。

2.培养学生解决问题的能力、综合运用学习工具的能力及节能意识。3.训练学生的判断推理的逻辑思维能力。教学过程: 一.教学导入 讲述:前面我们完成了“家庭用电情况调查”和“制作并研究太阳能热水器”两项任务,在这两个活动中,能量的利用是否科学合理?这节课让我们进行交流交流。

二.交流 家庭用电情况调查 1.学生出示“家庭用电情况调查”。2.组内交流各自调查到的情况。

3.以小组为单位汇报:家庭用电的合理性。4.集体商讨:根据调查结果提出相应的对策。5.思想教育:节约用电。.

三.交流 制作并研究太阳能热水器

1.出示有关太阳能热水器的研究资料。2.评价研究活动开展得好的小组和个人。

3.小组汇报:探讨太阳能热水器的科学性有哪些? 4.集体商讨:能否提出更新更好的设想?

5.根据大家的研究成果,修改各自的制作方案,制作更好的太阳能热水器。

第二篇:太阳能的利用

太阳能的利用

一、建设太阳能之城意义重大而深远

建设太阳能之城,是我们顺应时代发展要求,落实科学发展观,建设环境友好型、资源节约型社会的一项创造性工作,是市委、市政府立足当前、着眼长远做出的一项战略决策,是推进科学发展、提速发展、和谐发展的具体行动,更是提升城市形象、提高综合竞争力的重要举措。

第一,建设太阳能之城是顺应时代潮流的积极探索。2l世纪人类进入了生态文明时代,相伴而来的必然是能源革命。目前世界新能源产业正以每年30%以上的速度发展,有科学家预言,到202_年,世界光伏产业将达到10000兆瓦,202_年,光伏发电将占全世界发电总量的30%,202_年,太阳能将替代全世界范围内50%以上的常规能源。如果说20世纪是石油世纪的话,那么21世纪则是太阳能的世纪。伴随着太阳能产业的加快发展,太阳能应用特别是太阳能照明应用的步伐明显加快。近年来,很多国家和地区大力实施“阳光计划”,纷纷制定了LED照明计划(IED是发光二极管的英缩写。这是国际公认的下一代固态照明光源,具有节能、高效、长寿命、绿色环保、无辐射等显著特点,其电力消耗仅为传统光源的1/10,寿命长达10万小时,普通白炽灯的寿命只有1万小时),如:美国“下一代照明光源计划”,日本“21世纪照明研究发展计划”,欧盟“彩虹计划”,韩国“固态照明计划”等。以日本、欧洲、美国为代表的LED生产应用正以每年40%以上的速度增长。据美国能源部预测,到202_年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被半导体LED替代,每年可节约电费350亿美元。我国已正式启动了“国家半导体照明工程”,将半导体照明列为“十五”、“十一五”国家科技攻关计划重大项目。北京市准备用1年的时间安装10万盏太阳能照明灯,石太高速上也使用了太阳能灯。从某种意义上讲,LED是继煤油灯、电灯之后人类照明的第三次革命。还有就是太阳能热能应用也越来越多走进人类生产和生活。美国正在实施太阳能“百万屋顶”计划,以色列有80%的家庭使用太阳能热水器,我国德州、杭州等地在太阳能供暖应用方面已达到了国际先进水平等等。我们提出建设太阳能之城,就是为了顺应时代潮流,顺势而为,抢抓新机遇,打造保定的新优势。

第二,建设太阳能之城是落实科学发展观的具体行动。随着经济社会的进一步发展,我们国家资源、环境与经济发展和人口增长之间的矛盾越来越尖锐,能源供应日益紧张、环境质量不断下降。有关专家推断,我国目前地下已探明的石油和原煤储量只够使用30—50年,我国已经成为石油进口大国,危及到未来的国家安全,制约着经济社会的可持续发展,已经到了下决心非解决不可的地步。去年,国家还将单位生产总

值能耗下降率作为约束性指标列入了“十一五”规划。

落实科学发展观,建设环境友好型、资源节约型社会,首先解决的问题就是如何开发和使用可再生新能源,保护好生态环境,这是关系一个国家和地区能否持续发展的战略性问题。在可再生能源的有效利用中,不管是从资源的数量、分布的普遍性,还是从清洁性、技术的可靠性来看,太阳能都比其他可再生能源更具优越性,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源(太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤,40分钟内投射到地球表面的能量相当于全世界每年消耗能量的总和。我国接收的太阳辐射能相当于上万个三峡工程的发电量)。其实我们地球上现在使用的所有能量都来源于太阳,煤、石油都是固化的太阳能物质,直接使用太阳能也是一种回归自然的表现。我们建设太阳能之城,就是要探索综合示1用太阳能的可行之策,探索建设环境友好型、资源节约型城市的可行之路,追求经济发展、社会进步、生态保护三者的和谐、人与自然的互惠共生,这也是建设节约型!生态型、宜居型≮和谐型城市的内在要求。

第三,建设太阳能之城是造福于民的惠民工程。建设太阳能之城,在全社会推广和使用太阳能产品,可以直接降低能耗、节省支出、减少污染、美化家园,每个单位、企业、家庭和个人都是受益者。不仅经济上节约,而且可大大改善生存环境。据专家测试,使用I平方米太阳能热水器,大约相当于每年节约180公斤标

准煤;每年使用太阳能电池10兆瓦,大约相当于每年减排二氧化碳1万吨,可有效减少因煤炭、秸秆、柴草燃烧造成的灰尘排放,还我们头顶的一片蓝天。特别是对于我市这样一个老工业基地来说,对于我市这样一个环境保护压力很大的城市来说,在全市推广和使用太阳能产品,无异于打了一场节约资源、保护环境的翻身仗。从这个意义上讲,建设太阳能之城,是一场环境革命,是一项造福百姓的德政之举。

第四,建设太阳能之城是提升城市形象的需要。城市的特色形象是一个城市最好的名片,是一种宝贵的资源和财富。如昆明是春城,杭州是休闲之都,大连是浪漫之都,青岛是扬帆海上等等。每张特色城市名片,都是城市文化的缩影,是重要的形象生产力。我们保定提出要建设中国北方独具文化特色的园林式、生态型、现代化宜居城市,当前市政府重点谋划的是要在“水”、“古”、“亮”上下功夫。“水”就是要启动市区水系建设,努力实现市区河道还清,给城市带来灵气。“古”就是要恢复西大街等街区的历史风貌,抓好光园、淮军公所等文物景点修缮,努力使老城区再现古城的“历史之韵”。“亮”就是要加快建设太阳能之城,把保定的夜晚打扮得更加靓丽。我们不仅要让阳光照亮保定的白天,还要把它储藏起来,照亮保定的夜晚。

可以说,建设太阳能之城,既是城市建设的重要内容,也是城市文化形象塑造的重要内容,是打造保定城市形象的一张新名片,对于全面提升保定形象有着直接的重要意义。

当前,在建设太阳能之城问题上,还有一些同志有顾虑,主要是三个方面。一是成本问题。有的人认为,太阳能产品一次性投入过高,经济上压力很大。太阳能产品与传统的煤、油、电、气等能源相比,一次性投入代价要高一点,但从一定的时间跨度上来计算,是非常省钱和划算的。我这里有一个实例:某5公里长的路段,两侧对称安装路灯,采用10米锥杆,双灯头。在保证路面照度基本一致的情况下,对分别采用66W太阳能LED路灯和400W高压钠灯来计算成本。太阳能灯购置安装费用为650万元,普通灯为380万元;太阳能灯的寿命为l0年,普通灯只有1年;如果按使用8年计算,太阳能灯的总成本为688.78万元,而普通灯具加上电费和更换灯泡的费用是870.44万元,还不包括每年对传统路灯的线路检修、维护,对控制设备、设施的投入及员工工资和办公费等。这样综合算下来,使用太阳能灯要比使用传统路灯节省了180多万元,节约了25%o由此可以推算,太阳能灯在使用4,78年后,总体费用就和传统路灯使用8年的整体费用持平。也就是说,在以后的3年多时间里,太阳能灯每年都会节省60万元。如果再加上太阳能灯高效、节能、环保和技术进步快的因素,这个账算起来,就更显示出太阳能灯的优势。再来看热水器:据测算,每Imz太阳能集热器平均每年可输出热量40万千卡,相当于517度电能。如果一户家庭安装2mz的太阳能集热器,每年可节电1034度,节约电费537元左右。按现在购置一套太阳能热水系统需1600元的价格计算,仅相当于3年的电费,而太阳能热水系统一般使用寿命在15年以匕。现存西班牙和德国的农村家庭几乎家家户户都在使用太阳能电池和热水器。在日本,家庭使用太阳能发电装置还有一个独特的好处,就是白天不用电,而是发电卖给电力公司或者政府,而后者也积极收购,这样得到的收入可以用来抵消部分电费。还有我市高新区正在建设的“电谷大厦”,大楼朝阳的立面全部采用太阳能电池板,建成后就成为了一个小型发电站,发出来的电可以直接进入城市电网。使用太FFtR~,前期投入可能会大一点,但过了几年后,就等于是在省钱、在赚钱。二是技术问题。有的群众反映太阳能路灯“不够亮”。这主要是技术方面的问题。一是目前LED照明的发光水平与普通照明灯相比,确实存在差距。我们国家现在对发光二极管照明产品的参数指标还没有一个统一的标准,所以不能简单地衡量亮还是不亮,冉加上市场也不太规范,产品质量参差不齐,因此在推广和使用过程中出现不规范的问题。二是目前我们所使用的太阳能路灯,已经达到了国家对城市道路的照明要求,而以前使用的传统照明灯亮度一般都超过了国家规定的亮度标准,所以现在感觉太阳能路灯有些不够亮。LED照明的亮度问题是当前世界各国正在重点研究和攻克的技术关

键,正在应用中不断地提高水平。根据专家预测,到202_年,我国的LED照明技术水平将远远超过我们现在使用的荧光灯和节能灯,成为一种最经济、最方便、最实用的固态照明技术。可以说,任何阻碍太阳能技术使用和推广的问题其实都不是问题,都能在近期得到解决。三是思想观念和认识问题。就是对太阳能应用这种新兴事物怎样理解的问题,这是最核心、最关键的问题。在这个问题上,我们不仅要算经济账,还要算生活质量的账、环境保护的账、节约能源的账,要算长远账而不是算眼前账,要算大账而不是算小账。不能把目光放在眼前的投入上,要着眼于城市形象的树立、生活环境的改善、环保意识的增强、节约意识的培养等多方面来认识这个问题,我们推进这项工作,就是在推广文明,就是在培养下一代节约资源、保护环境的意识。建设太阳能之城,也是要树立一种导向,就是通过率先推广新能源产品开发利用,努力建设节能环保型城市,实现人与自然的和谐发展。

建设太阳能之城,我市已具备了良好的基础,特别是产业基础。目前,“中国电谷”建设势头很好,与华北电力大学签署了战略合作协议书,与省开行初步达成60亿元贷款支持的协议,投资30亿元的天威英利500兆瓦太阳能电池等一大批项目顺利推进,中航惠腾今明两年签订生产合同达37个亿,全国最大的风电生产厂家—一国电集团等知名企业纷纷抢滩保定,天威英利还与世界最大的太阳能公司西班牙安迅能公司达成在葡萄牙建设目前世界最大的62兆瓦太阳能发电站协议等等,发展前景非常广阔。去年以来,我市LED照明企业从无到有,已发展到10多家,在太阳能照明产业领域有了一个很好的开端。我市建设太阳能之城,也是建设“中国电谷”的一项重大举措,它和“中国电谷”相互依托、互为促进,一个是产业支撑,一个是成果应用,目的是实现相互借力、良性互动。加之,我市气候条件优越,日照条件较好,全年太阳能利用率可达80%。我们应该有信心、有决心,把这项关系社会文明进步的开创性工作做好。

二、全力打造太阳能之城新形象

建设太阳能之城,就是要依托我市在新能源与能源设备产业领域的科技优势、产业优势,建设国内大范围应用太阳能的城市。总的要求是,按照技术领先、示范先行’、节能环保、安全可靠的原则,以“中国电谷!’建设为依托,以科技创新为支撑,以构建良好的空间秩序、优美的建筑景观、配套的公共设施为突破,统一规划、重点推进,创新技术、突出特色,通过5年左右的努力,使我市成为全国太阳能综合利用示范城之一,成为国内外太阳能应用普及率较高的地区之一。

太阳能的开发应用,一般可归结为太阳能光利用和热利用两个方面。我市建设太阳能之城的出发点,就是要把“阳光”融人生活,让太阳能走进干家万户,让节约能源、保护环境的意识深入人心。当前,主要是

着眼于两大目标:

一是让“阳光”照亮保定。要在城市道路、广场、机关、庭院和公园积极采用太阳能灯照明,加快设立太阳能路灯、霓虹灯、广告牌、标志牌、信号灯、园林绿化草坪灯等。

二是让“阳光”温暖保定。要大力推进太阳能供暖、供热在公共建筑、干家万户的广泛应用,使城区的屋顶、有意向的家庭,都使用太阳能供暖、供热设备,让农村生产、生活用能逐步实现以太阳能等清洁能源为主的历史性变革,达到国内领先水平。

建设太阳能之城,是全市共同的目标。不仅要在市区推开,也要向县城、乡镇和农村延伸;不仅要抓好主要道路,也要抓好小街小巷;不仅要抓好党政机关,也要抓好厂矿、学校、医院、酒店、商场等企事业单位;不仅要抓住宅小区,也要在散居的家庭推广;不仅要抓产业应用,也要扶持产业发展和谋划建设太阳能光伏发电项目。总之,我们要把建设太阳能之城工作深入到城市、村庄、居民家庭,体现在街道、小区、建筑上,在全市范围内掀起一个建设热潮。现在就上路,立即就起步,努力加快建设步伐。

具体推进中,当前要着力抓好五个方面的工作:

第一,抓示范。建设太阳能之城是我市历史上从未有过的,在全国也属于走在前面的,可供借鉴的经验不多,必须要抓好典型示范,让全市广大干部群众知道该怎样去推进和做好这项工作。一是示范性道路。选择五四路、东风路部分路段作为太阳能照明应用主干道试点进行建设,目前已经完成东风路地道桥改造,其他试点路段要加快推进,确保202_年9月底前完成。太阳能照明在城市支路、小街小巷上的应用技术已经成熟,要加快推进步伐。二是示范性小区。要选择一批在建小区进行太阳能的综合应用。既要开展技术较成熟的路灯、庭院灯、景观灯等方面的应用,又要进行光伏、光热综合应用的探索研究三是示范性单位。要从机关、学校、医院、工商企业中选择一批试点。各党政机关要率先示范,用l一2年的时间基本实现大院的照明、景观灯、草坪灯、灯箱等太阳能应用改造,根据条件进行太阳能供热的应用。四是示范性公共场所和旅游景点。公共场所要分别从公园、广场选择一批作为示范先行;旅游景点要把白洋淀等景区作为试点先行。五是示范性农村。要选择一批基础条件较好的农村进行太阳能利用的综合试点,探索经验。我市一年的城市照明费用大约是1200万,我们要把这笔钱省下来全部用于在农村推广太阳能应用。

第二,抓难点。当前,推进太阳能之城建设,难点是既有的公共场所(设施)和既有的居民小区改造。目前,我市市区共有主次支道路62条,小街小巷139条(不含高新区及社区内道路);城市社区161个。由于改造需要一定的费用,推进起来可能有一定的难度。各级、各相关部门和单位,一定要有大局意识、长远

意识,要讲“舍得”理念,算长远账、算综合账,下定决心,以眼前的投入换取长远的受益。

第三,抓管理。从现在起,要严格控制城市建设的规划管理,新建公共场所、公共设施及新建居民小区,都要加快应用太阳能产品和技术的步伐。如今,太阳能建筑已经从太阳能采暖建筑发展到可以集太阳能光电、太阳能热水、太阳能吸收式制冷、太阳能通风降温、可控自然采光等新技术于一体的建筑,我们保定的建筑也要向这个方向努力。所有新建项目在设计时都要考虑太阳能综合利用的设计内容,新建项目未进行节能审查的不可开工建设,未达到节能建设标准的不能验收。各城乡住宅小区物业管理部门,要努力为居民利用太阳能提供方便条件,不得限制和阻止居民合理利用太阳能。因建筑等原因制定了这方面限制规定的,要尽快拿出解决改进的办法,确保想用太阳能的居民都能用上太阳能。

第四,抓规范。也就是抓标准。当前,太阳能产品应用推广还处于起步阶段,还缺乏统一的技术标准、价格标准和质量标准。普及推广过程中,有可能出现偷工减料、以次充好等问题。因此,必须要切实加强太阳能之城建设过程中的规范管理。要严格把好“三关”:一是检测关。要请权威检测部门加强对太阳能产品的检测,加强对技术的先进性、集热效率、使用寿命、价格和建筑一体化等方面综合检删,防止出现鱼龙混杂的混乱局面。二是施工关。要严格执行招投标制度,严格工程建设监理,严格质量验收标准。三是生产关。各生产销售企业要严把产品质量关,不合格产品决不能推向市场。要对企业信誉负责,对广大消费者负责,共同把好太阳能之城建设质量关。

第五,抓产业。建设太阳能之城,对企业界而言,既有建设的任务,又面临一次难得的发展机遇。估计将来很多城市也要推开这项工作,我们必须要抓住机遇,努力做大做强我市的“阳光产业”。当前,我们正在全力推进“中国电谷”建设,明确提出,要力争用5一l0年的时间,把“中国电谷”建成年产值干亿元以上、具有世界影响力的特色型、国际化的新能源装备制造基地。我们要充分认识到,建设“中国电谷”,是保定的出路所在、希望所在,怎样重视都不为过,怎样宣传都不为过,采取怎样的措施去推进都不为过。我们要继续加大培育力度,在政策、资金、工程建设方面给予倾斜,促进这一产业迅速做强做大。靠产业发展的有力支撑,加快推进太阳能之城建设。

三、全面推进太阳能之城建设

建设太阳能之城,是一个逐步推进的社会系统工程,每个企业、每个单位、每个家庭,都有义务和责任,必须从促进节约能源、保护环境的高度,从自身做起来推进建设。

要加强组织领导。在太阳能之城启动阶段,发挥好政府的主导和推动作用十分关键。市里成立了建设太

阳能之城工作领导小组,各县(市、区)也要全面抓好本地推进太阳能之城建设工作。各级、各部门要根据《实施意见》,各司其职,扎实工作,把任务进一步细化分解,切实抓好责任落实、组织落实、措施落实。要立即行动起来,按照进度要求,边干边试边改进,创造性地开展工作,一件事一件事地去做、一步一步地去努力,确保完成好各个阶段的任务目标。在工作推进过程中,要坚持科学指导,按科学规律办事。要尊重群众的主观意愿,决不能依靠行政命令等强制性手段盲目推进。

要加大投入力度。太阳能之城建设需要一定的启动资金,市里采取财政补助、环保资金、。城建资金和生产太阳能相关产品企业共同出资的方式,设立了太阳能之城建设专项资金,用于支持这项工作,各县(市、区)也要舍得拿出钱来做好这项工作。企事业单位、住宅小区和用户的太阳能产品推广资金原则上自行解决。要积极争取把我市列入全国节能及太阳能综合利用示范城,争取国家政策和资金的支持。要注重用市场经济的思路和办法筹措资金,比如,可以采用出售广告使用权限的办法推进路灯、重要部位霓虹灯建设。关键是要开动脑筋、拓宽视野,办法一定会比困难多。

要营造浓厚氛围。建设太阳能之城是一项开创性工作,能不能充分做好宣传引导工作,是成败的关键。下来,各级、各部门和新闻媒体要开展广泛的宣传活动,把建设太阳能之城的口号叫响,使开发利用太阳能的意义深入人心,积极引导广大群众关注太阳能之城建设、参与太阳能之城建设,形成政府推动、舆论鼓动、群众主动、社会各界助动的局面,为推进太阳能之城建设创造良好的外部环境。

人类历史是一部不断调整与大自然关系的历史。建设太阳能之城,是我们构建人与自然和谐关系的自觉行动。建设我们共同的美好家园,每个人都有着不可推卸的义务和责任。希望全市上下、每一个人都要拿出实际行动来,有一分光发一分热,全民参与,倾心打造,让保定伴随着太阳的光辉和能量,以崭新的姿态走向世界。

第三篇:《太阳能》教学设计

第三节

太阳能

●教学目标

1.知识与技能

●知道太阳能是人类能源的宝库 ●了解太阳能的优点.

●知道直接利用太阳能的两条途径. 2.过程与方法

●培养学生的观察能力.●初步分析问题和解决问题的能力.3.情感、态度与价值观目标

通过课文讲解,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感.●教学重点

初步认识太阳的结构,知道太阳能是人类能源的宝库 ●教学难点

太阳能的利用 ●教学方法

讲授、合作 探究 交流。●教具准备

有关挂图、录像资料等 ●课时安排 1课时 ●教学过程

一、温故致新

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 1 / 6 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.

二、创设情境 导入新课

思考:

1、想象如果没有太阳,我们的世界会变成什么样子?

2、太阳巨大的能量是怎样产生的?人类又是怎样利用太阳能的呢? 学生讨论

三、探求新知

学生先阅读课本找出下列问题答案

1、太阳能的优点有哪些?

2、为什么说煤和石油是来源于上亿年前的太阳上的核能?

3、太阳能的利用还有哪些困难?

四、重点突破

(一)太阳——巨大的“核能火炉”

1、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1 500万摄氏度。

太阳能结构图

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。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸,太阳就像一个巨大的“核能火炉”。

3、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,太

/ 6 阳表面温度约6 000 ℃,太阳至今已经稳定地“燃烧”了近50亿年,而且还能继续“燃烧”50亿年。太阳能可以说是一种取之不尽,用之不竭的永久性能源.(二)太阳是人类能源的宝库

教师:我们到哪里去取太阳能?怎样获取呢?

太阳向外辐射的能量中,只有约二十亿分之一传递到地球。

太阳光已经照耀我们的地球近50亿年,地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活,也无法离开阳光。

煤、石油、天然气的形成远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。经过地壳的不断运动,死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化,变成了煤、石油、天然气。

今天我们开采化石燃料,实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。

煤 石油 想想议议

根据图说明太阳辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。

/ 6

有了雨水形成水能。

地球表面的部分水吸收太阳能变为水蒸气上升,遇冷后凝结成云,再遇冷空气形成雨,植物通过光合作用从太阳能中获取能量,以化学能的形式储存在植物体内,人类和动物从植物或其他动物处获取生物质能以维持生命

教师先请同学议论:如何利用太阳能?然后总结.

(三)太阳能的利用

利用太阳能的方法:

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)

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(或透明塑料纸)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。哪个盘中的水温高? 想一想,为什么用黑色的盘子?为什么盘子上要盖玻璃板? 结论:黑色盘中水温高

原因:黑色的物质易吸收太阳光的热量,比如你穿黑色衣服比穿白色的热,盖玻璃是为了防止热量散失。

太阳能的优点

1、太阳能十分巨大

2、太阳能供应时间长久

3、太阳能分布广阔,获取方便

4、使用太阳能安全、不污染环境 太阳能的缺点

/ 6 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.

1、能源分散

(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、受自然条件限制

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、转化效率低

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、成本较高

总结: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.

四、课堂小结

1、太阳----巨大的“核能火炉”

2、太阳能是人类能源的宝库

3、太阳能的利用

目前直接利用太阳能的方式有两种: 光热转化——把太阳能转化成内能以供利用;

光电转化——通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能。

五、随堂练习

1、下列说法正确的是()

A.原子弹爆炸属于原子核聚变

B.在太阳内部,太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸

C.化石燃料、水能、地热能都属于新能源

D.做功冲程中,热机是将机械能转化为内能

/ 6 2.当今人类利用的常规能源是(AD),新能源是(BC)。

A.化石燃料 B.核能 C.太阳能 D.电能

3.关于太阳能电池,下列说法中错误的是(D)A.太阳能电池使用寿命长,不需燃料

B.太阳能电池产生的电压较低

C.太阳能电池使用方便,但目前转化效率很低 D.太阳能电池的制造成本低,有利于普遍推广

4、关于太阳能的利用,下列说法错误的是(B)A.太阳能可以转化为内能 B.太阳能不能直接转化为电能 C.利用太阳能安全清洁无污染

D.对人类而言,太阳能几乎是取之不尽、用之不竭的

●板书设计

22.3 太阳能

1、太阳——巨大的“核能火炉”

2、太阳是人类能源的宝库

3、太阳能的利用的两种方式:

光热转化——把太阳能转化成内能以供利用;

光电转化——通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能。

●布置作业

动手动脑学物理:1、2、、4 ●教后反思

本节课主要采用讲授、合作 探究 交流推理教学方法,同时采用先进的教学手段,使学生多方位获取知识。本节探究太阳能的活动,是让学生经历类似科学家研究太阳能的过程,一个利用证据逻辑推理及想象作出合理解释的过程。通过阅读资料和研讨认识煤、石油和天然气的成因,认识它们与太阳能的联系。认识到煤、石油、天然气的能量实际上是储存了亿万年的太阳能。从而了解我们使用的能量大多最终来自太阳。让学生知道要从小做起,从我做起,为整个社会达成节能环保的目标尽自己的一份力。

/ 6

第四篇:《太阳能》教学设计

《太阳能》教学设计

一、教学目标

(一)知识与技能

1.知道太阳能的由来及其优点,是地球巨大的天然能源,也是一种重要的新能源。2.大致了解利用太阳能的方式及其新进展。

(二)过程与方法

通过对太阳能及其转化情况的讨论,培养用能量转化观点分析问题的习惯。

(三)情感态度和价值观

初步了解太阳能利用的现状和广泛利用太阳能存在的困难,产生高效利用太阳能的意识。

二、教学重难点

本节是由“太阳──巨大的‘核能火炉’”、“太阳是人类能源的宝库”、“太阳能利用”三部分内容组成。从太阳能的来源了解太阳,它是上一节核能的应用。地球上的能源大多来自于太阳,并且太阳能分布广泛,具有巨大的应用前景。所以正确认识太阳能及其巨大应用前景是本节教学重点。太阳能在实际生活中应用的场合很多,但大多学生并没有注意,所以本节最后通过实例说明了人类利用太阳能的状况,对各种太阳应用的实例进行分类,总结出利用太阳能主要通过三种方式,所以结合实例知道利用太阳能的三种方式是本节教学难点。重点:正确认识太阳能的来源及其巨大的应用前景。难点:结合实例知道利用太阳能的三种方式。

三、教学策略

太阳就是一个巨大的核能火炉,它的能量来自于核聚变,对于太阳的能量来源、结构、历史及寿命,可以通过观察科教片《宇宙与人》,通过视频中介绍的太阳来了解太阳。太阳是人类能源的宝库,地球上除了地热能、核能及潮汐能等少数几种能源不是来自太阳,其余能源大多来自于太阳。可以从能量转化的角度来认识人类使用的能源,通过对煤、石油的形成过程,认识到这些能源是亿万年前的动、植物储存的太阳能。通过视频和图片,对生活中使用的太阳能进行分类,主要有三种类型:一类是把太阳能转化为热能的,如太阳能热水器;第二类是把太阳能转化为电能的,如太阳能电池;第三类是把太阳能转化为化学能的,如植物的光合作用。分析这些使用太阳能的实例,总结出太阳能的优点,提出问题,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,如成本高、功率小、太阳能转化的效率还比较低等。解决太阳能存在的问题,将为人类能源的可持续发展提供保障。

四、教学资源准备 科教片《宇宙与人》、太阳能电池板、小灯泡、导线、开关、带太阳能电池的计算器、实物投影、多媒体课件整合网络。

五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图

创设情景(5分钟)

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 创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲

引入新课(5分钟)

人类使用的很多能源,如化石能源、风能、光能等都是来自于太阳,下面我们对太阳能进行一个初步的了解

知道人类使用的很多能量都来自于太阳,认识到了解太阳能的必要性 提出本节课的教学内容

新课内容(25分钟)

太阳──巨大的“核能火炉”

阅读课本中的内容,思考下列问题: 1.地球距离太阳有多远? 2.太阳有多大? 3.太阳有多热?

4.太阳的能量来源是什么?

5.太阳的年龄是多少?它还能燃烧多少年? 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 学生带着问题阅读课本,交流后回答: 太阳距地球约1.5×108km;太阳的直径约是地球的110倍,它的质量约是地球的33万倍;太阳表面的温度约6000℃,内核的温度高达1.5×107℃;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;太阳像一个巨大的“核能火炉”,它已经燃烧了近50亿年,它还能再燃烧约50亿年 ? 培养学生的自学能力 ? ? ? ? ? 通过观察视频,对太阳有进一步的了解

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3.74×1026J,相当于每秒钟燃烧1.28×1026t的标准煤。但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。

但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? 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? 小结:

人类利用风能、水能、生物质能其实都是间接地利用太阳能。太阳是人类能源的宝库 ? ? 介绍太阳辐射能量,初步了解太阳是人类能源的一个天然宝库。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 学生通过讨论,介绍几种常用能源的形成过程。如风能是由于太阳照射空气,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。

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 ? ? 培养观察思考、自学能力。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 培养学生的归纳总结的能力

太阳能的利用

地球上的能量大都来源于太阳能。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? 小结:

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:光热转换、光电转换和光化转换。

展示一些以太阳能电池为电源的计算器、收音机等。讨论:

你能说说太阳能使用的优点和缺点吗?

学生说出生活中利用太阳能的实例,如太阳能热水器、太阳能电池等。? 学生讨论,尝试进行分类。

把太阳能转化为热能: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。? 学生讨论太阳能使用的优点和缺点 优点:环保无污染,可再生。

缺点:现阶段太阳能利用率较低,成本较高等。加强物理与生活应用的联系。? ? ? ? ? ? 培养学生的合作学习、归纳总结能力。

总结(5分钟)课堂小结:

1.通过这节课你学到了什么?

2.为什么说太阳是人类能源的宝库? 3.太阳能利用有哪些途径? 学生梳理本节课知识内容。1.总结本节课的主要内容,了解了太阳的基本知识,知道人类使用的能源大多来自于太阳。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 培养学生总结归纳的能力

作业布置

完成《动手动脑学物理》第1~2题 按要求完成 知识巩固

第五篇:太阳能教学设计

《太阳能》教学设计

授课教师:胡彩苑

一、教学目的

1.了解太阳能的优点. 2.知道太阳能是人类能源宝库 3.知道直接利用太阳能的两条途径. 4.认识太阳能装置

二、教学用具

有关挂图、录像资料等.

三、教学重点:太阳能的利用。

教学难点:对使用太阳能装置的认识。

四、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:< 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?(学生通过查看课本答)

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)

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>

师讲解: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>

师讲解: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

(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>

师讲解: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>

<2. 目前太阳能转换器的效率不高> 师讲解: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.

五、课堂小结

六、作业布置

《太阳能的利用》教学设计
TOP