22.3 太阳能（教案）-2022-2023学年人教版九年级全一册物理

3 太阳能 教案 班级： 课时： 课型： 一、学情分析 太阳能热水器已经走进千家万户，太阳能电池、太阳能路灯也是学生心存疑惑急于探究的问题。上节原子核和核能的学习，对于太阳能的学习有很大帮助。本节内容由“太阳——巨大的‘核能火炉’”“太阳是人类能源的宝库”和“太阳能的利用”三部分构成。在此节教学中要尽量关注学生对于能量转移和转化事实的积累和认识，尽量让学生参与以期获得一些规律性知识和结合社会发展的深层次思考，并可以让学生通过“想想做做”的课前小实验和搜集生活中的太阳能事例，感受太阳能的应用前景，培养学生节能环保意识和可持续发展的科学理念。 二、教学目标 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。 三、重点难点 【教学重点】 太阳能的利用。 【教学难点】 太阳是人类能源的宝库。 四、教学过程 【教具准备】无。 第一板块 【创设情境 导入新课】 教师提问：常规能源有什么？可以开发利用的新能源有哪些呢？ 答：常规能源有煤、石油、天然气等化石能源和风能、水能等；新能源有核能、太阳能、原子能、地热能、潮汐能等。 教师提问：如果没有太阳，我们的世界会变成什么样子？ （小学课文《太阳》摘录：如果没有太阳，地球上将到处是黑暗，到处是寒冷，没有风、雪、雨、露，没有草、木、鸟、兽，自然也没有人。一句话，没有太阳，就没有我们这个美丽可爱的世界。） 第二板块 【合作交流 探索新知】 1.太阳 【学生带着以下问题自主阅读教材】 （1）地球距太阳有多远？ （2）太阳的直径、体积、质量是地球的多少倍？ （3）太阳有多热？ 让学生观察太阳结构示意图，了解太阳的结构。 2.太阳能的来源 教师提问： （1）太阳的能量来源是什么？ （2）太阳的年龄是多少？它还能燃烧多少年？ 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，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。 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。 太阳表面温度约6 000℃，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。 3.太阳是人类能源的宝库 太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。太阳光已经照我们的地球50亿年。我们今天利用的大部分能量实际来源于这50亿年积累的太阳能。 教师提问：化石能源是怎么形成的？跟太阳能有什么关系？煤、石油、天然气归根结底是什么转化而成的？（引导学生分析煤、石油、天然气的形成过程，使学生认识到这些化学能源实际来源于太阳能。） （1）石油、天然气的形成 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。经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油、天然气。 （2）煤的形成 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变成泥炭。经过几百万年的复杂变化，变成了煤。 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。 （3） 太阳是地球的“能源之母”。 分析风能、水能等能源的形成过程，帮助学生理解这些能源是怎么来源于太阳能的？ （4）人类的日常生活，也无法离开阳光。 人类利用的大部分能量都是直接或间接来源于太阳能，万物生长靠太阳。 3.太阳能的利用 教师提问：人类利用太阳能的途径有哪些？ 直接利用太阳的方式：光热转换、光电转换。 光热转换：用集热器把太阳能收集起来为人类服务。 分析太阳能热水器的能量转化过程：太阳能转化为内能。 其他光热转换实例： 光电转换：即将太阳能转换成电能。 太阳能发电的途径：热发电、光发电。 热发电就是先用集热器把太阳能变成内能，再通过汽轮机将内能转变为电能。 集热塔加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电。定日镜追着太阳转，反射阳光。 光发电就是利用太阳能电池的光电效应，将太阳能直接转变为电能。 4.太阳能的优缺点 教师提问：太阳能有什么优缺点？ 第三板块 【随堂练习 巩固基础】 例1.市场上有一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示，它在阳光的照射下，电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是：（　B　） A．太阳能→机械能→电能 B．太阳能→电能→机械能 C．机械能→太阳能→电能 D．电能→太阳能→机械能 例2.太阳能属于　可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。在地球上阳光充足的地方，1 m2的面积每年获得的太阳能可达4.2×109 J。这些能量相当于　1.4×105 g焦炭完全燃烧放出的热量（焦炭的热值为3.0×107 J/kg）。 例3.某品牌太阳能热水器的光