《太阳能》教学教案

《太阳能》精品教案教学目标知识要点课标要求1．太阳了解太阳结构，太阳能的产生2．太阳能是人类能源宝库知道自然界中一切能源都来自于太阳能3．太阳能的利用了解如何利用太阳能以及太阳能的优缺点教学过程新课引入植物、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。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。合作探究探究点一太阳──巨大的“核能火炉”活动1：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。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。教师归纳总结：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。探究点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3．74×1026J，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。活动1：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，说出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。生物质能是由植物的光合作用积聚而成的，来自于太阳。活动2: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？学生交流、讨论后得出结论：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。探究点三太阳能的利用活动1：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？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。活动2：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。活动3：你能说说太阳能使用的优点和缺点吗？学生讨论、交流太阳能使用的优点和缺点。学生交流、讨论后得出结论：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。板书设计第3节太阳能教学反思通过本节课的学习，学生收获了不少知识。了解到了太阳能的产生机理，对太阳能有了新的认识，知道太阳能是人类能源的宝库以及目前直接利用太阳能的方法。在通过分析煤、石油和天然气的形成过程中，通过播放动画视频，这样能激发学生的学习兴趣，突破常规的说教讲解过程，将枯燥的知识形象化，生动化。同时在课上鼓励学生多动脑，多实践。给他们相对充裕的时间，他们会有所得。同时也要培养他们严谨的科学态度，潜移默化教给他们正确的科学方法。另外还要通过种种措施和手段，激发学生在课后仍然保持科学探究的热情，由课内到课外、由被动到主动，逐渐使学生养成自主学习、勤于思考的好习惯。知能演练提升能力提升1.太阳能是人类能源的宝库,下列能源不是来源于太阳能的是()A.地热能 B.风能C.水能 D.生物质能2.下列关于太阳能的说法错误的是()A.太阳能十分巨大,供应时间长久,目前太阳能的转换率也很高B.太阳内部不断地进行核聚变,以电磁波的形式向外辐射能量C.太阳能分布广泛,获取方便,无须开采运输D.太阳能安全、清洁,开采利用太阳能不会对环境造成污染3.下图是某校学生设计的一款小夜灯,它的一侧是太阳能电池板,另一侧是高效节能的LED灯。关于小夜灯中所应用的物理知识,下列说法正确的是()A.太阳能电池板主要是靠白天接收阳光的照射而获得能量B.太阳能电池板将电能转化为内能C.LED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的D.LED灯不发光时也有电流通过4.我国在“人造太阳”的项目中取得重大突破。“人造太阳”是利用氢核(选填“裂”或“聚”)变来获得巨大能量的。利用“人造太阳”发电可缓解电力紧张,电能是(选填“一次”或“二次”)能源。

5.太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库。太阳能属于(选填“一次”或“二次”)能源。太阳能是在太阳内部氢原子核发生释放出的能。

6.我国在宁夏建造的一座试验性发电站的示意图如图所示。阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热,热空气从烟囱中上冲,带动发电机转动发电。(1)这种发电站利用的能源是能,它(选填“能”或“不能”)将获得的能量完全转化为电能。

(2)这种发电方式与火力发电相比优点是,不足是(各写出一条即可)。

★7.请阅读下列短文,回答相关问题。太阳能飞机太阳能飞机“阳光动力2号”(如图所示)的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。它的翼展达到72m,比波音747-8型的翼展还要宽3.5m。机长22.4m,接近一个篮球场的长度,而质量仅有2300kg,跟一辆中型轿车相差无几。它的起飞速度为46km/h,最大速度约140km/h。“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135μm厚的单晶硅薄膜太阳能电池。这些电池可以产生最大70kW的功率,这些电力可以输出给四台单台功率为13.5kW的电动机带动四扇4m直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力。“阳光动力2号”白天会爬升到8500m的高度以避开气流并最大化利用太阳能,此时的温度急剧升高,而夜晚则半滑翔飞行,逐渐降低到1500m的高度,其速度并不大,因此夜里对能源的需求也大大减少。(1)“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。“极轻”的物理含义是。

(2)“阳光动力2号”吸收能转化为电能,电能再转化为飞机需要的其他形式能。

(3)在狭小的机舱内,两名瑞士飞行员将轮流驾驶,飞行5个昼夜,速度按80km/h计算,飞行的距离是km。

(4)“阳光动力2号”从夜晚航行转为白天航行过程中,飞机的重力势能逐渐。

探究创新★8.社会发展到今天,能源危机开始困扰人类。人们正在寻找各种可能的未来能源,以维持人类社会的持续发展。热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量,就像一个“人造太阳”。反应后的生成物是无放射性污染的氦。预计建成的实验反应堆,可以在16min产生1.44×1012J的热量。据媒体报道:1L海水提取的氢的同位素,在完全聚变反应中释放的能量,相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量。请根据所提供的数据进行计算。(1)若汽油的密度约为0.7×103kg/m3,300L汽油的质量是多少?(1L=1×10-3m3)(2)若汽油的热值为4.6×107J/kg,300L汽油完全燃烧能释放多少热量?(3)从1.49×102L海水中提取氢的同位素,在发生聚变时可以产生1.44×1012J的热量,若这些热量转化为电能的效率为50%,则它可以供给一台功率是200W的电视机正常工作多少小时?知能演练·提升1.A地热能是由于地球内部发生变化时产生的能量,与太阳能无关,生物质能、水能、风能都来源于太阳能。2.A太阳能作为一种新能源,具有来源丰富、不需要开采运输、使用安全、清洁、无污染等优点,但由于其能量比较分散,且受季节、气候、昼夜变化的影响较大,给大规模利用带来困难。目前光电转换效率较低,还有待于研究更好的光电转换材料。3.A太阳能电池板是靠白天接收阳光的照射,把太阳能转化为电能,故选项A正确,选项B错误;LED灯的发光物体是由半导体材料制成的,选项C错误;LED灯不发光时没有电流通过,选项D错误。4.解析“人造太阳”是利用氢原子核发生聚变时,释放出的核能来获得巨大能量的;电能是消耗其他能源经过加工转换来的,属于二次能源。答案聚二次5.解析太阳能属于直接从自然界获得的能源,叫作一次能源;在太阳内部时刻发生由“氢”聚变成“氦”的聚变反应,不停地释放出巨大的能量。答案一次聚变6.解析(1)这种发电站利用太阳能将空气加热,产生的热空气上升带动发电机发电,所以这种发电站利用的能源是太阳能;在发电的过程中,还有相当一部分热空气会从烟囱中跑掉,不能将内能全部转化为机械能带动发电机发电,所以这种发电站也不能将获得的能量完全转化为电能。(2)火力发电会产生大量的废气污染环境,与此相比这种发电方式最大的优点就是清洁无污染,不足之处是受天气影响较大。答案(1)太阳不能(2)清洁无污染受天气影响较大7.解析(1)“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,“极轻”表示体积一定时,材料的质量非常小,也就是密度很小,所以物理含义是密度极小。(2)“阳光动力2号”吸收太阳能转化为电能,电能再转化为飞机需要的其他形式的能量。(3)因为v=st,所以连续飞行的距离是s=vt=80km/h×120h=9600(4)在白天,“阳光动力2号”会爬升到8500m的高度,而夜晚则半滑翔飞行,逐渐降低高度。此