5.16 制作简易太阳能热水器（分层作业）科学人教鄂教版五年级上册

5.16《制作简易太阳能热水器》习题（含答案）　 【基础作业】 一、仔细想，认真填。 1．自制太阳能热水器时，利用 可以更好地吸收光能。 2．太阳是地球最大的能量来源。太阳能主要是以 的形式传递到地球的。 3．人类诞生以来，生存和生活就离不开太阳能。现在，人们制造了更多的利用太阳能的产品。请你联系生活实际例举一个生活中利用太阳能的设备： 。 4．太阳能热水器通过吸收 的热来加热水，是生活中常见的利用太阳能的技术产品。 5．为了更节能，小科想自制一个太阳能的取暖器，它用太阳能板、电动机等材料组装了一个取暖器动力装置。这个太阳能取暖器工作时能量的转化过程是： ( )能→( )能→( )能、( )能。 二、我是小法官。（对的打“√”，错的打“×”。） 6．太阳能热水器的集热器通常涂成黑色，主要是因为黑色耐脏且成本低。( ) 7．简易太阳能热水器最好放在阳光下检验。( ) 8．深颜色的集热管吸热能力强。( ) 9．使用废旧材料自制太阳能热水器降低成本。( ) 10．太阳能热水器一般安放在厨房间。( ) 三、对号入坐。（将正确答案的序号填在括号里） 11．太阳能热水器工作时存在的能量是（    ）。 A．热能 B．光能 C．太阳能 12．下面是太阳能热水器示意图，其中摆放的方法可以获得更多的太阳能的是（    ）。 A．B． C． 13．不同颜色吸收太阳能的能力不同。下列颜色吸收太阳能最强的是（    ）。 A．粉色 B．绿色 C．黑色 14．安装太阳能热水器时，一般都是（      ）。 A．平放 B．竖放 C．斜放 15．制作简易太阳能热水器时，下列说法错误的是（    ）。 A．设计方案时要考虑材料的价格因素 B．集热器是制作简易太阳能热水器的核心部件 C．制作简易太阳能热水器主要考虑吸热能力，保温能力无关紧要。 【能力提升】 四、看清问题，认真回答。 16．在设计制作简易太阳能热水器的过程中，采用了哪些升温和保温措施？ 五、实验操作我能行。 17．下面是奇妙小组设计的太阳能热水器的制作方案。请你阅读方案，完成练习。 太阳能热水器设计方案工作原理：利用凹陷成弧形的锡纸把太阳光反射到集热区，把水放到集热区吸收太阳光。 材料准备：木片、锡纸、纸板等。 制作步骤：①用木片做一个支架。 ②把贴有锡纸的纸板弯折成凹陷的弧形贴在支架上。 ③把玻璃试管涂黑，灌满水，放在支架上。 ④调整锡纸凹陷位置，使反射的阳光汇聚在玻璃试管上。 (1)按照该方案制作太阳能热水器时，不会用到以下（    ）材料。 A．酒精灯、玻璃片 B．玻璃试管、剪刀 C．黑墨水、胶带 (2)制作太阳能热水器时，把玻璃试管涂黑的原因是（    ）。 A．让玻璃试管看起来更加美观 B．让玻璃试管吸收更多的热量 C．让玻璃试管更加结实 (3)自制的太阳能热水器加热时的能量转化方式是（    ）。 A．太阳能转化成光能 B．太阳能转化成电能 C．太阳能转化成热能 (4)生活中，人们利用太阳能事例的还有 、 。 六、综合实践我最棒。 18．2024年5月5日，萌小牛和兔小白他们的科学探究小组接到新能源科技制作大比拼的邀请函，经讨论，他们小组决定设计并制作一辆太阳能小车参加比赛，于是他们开展了如下一系列工作。（请根据内容完成填空） (1) ：设计并制作一辆以太阳能为动力的小车，能在10米长的跑道上行驶。 (2)前期调研：萌小牛科学探究小组可以通过 、参加科学展览、向专业人士咨询等方法对“太阳能小车”进行前期调查。 (3)设计方案：萌小牛和兔小白他们的科学探究小组根据组内设计的最佳方案，画出“太阳能小车”设计图。 他们制作的太阳能小车的工作原理是：太阳能光电板将 能转换为 能，使小车上的电动机运转起来，电动机将 能转换为 能，驱动小车行驶。 (4)模型制作：萌小牛他们的科学探究小组根据修改好的设计图，找好材料，进行模型制作。 要探究小车速度与光电板受光角度是否有关，可以采用的方法是（    ）。 A．改变光电板的受光角度B．对光电板进行部分遮挡 C．改变光电板的面积 (5)在探究小车速度与光电板受光面积是否有关时，改变的条件是（    ）。 A．光电板的大小 B．光电板的受光面积 C．光电板的受光角度 (6)测试改进：对制作好的太阳能小车进行测试，测试中发现小车行驶的速度很慢。针对以上问题，说说你的改进方法 。 (7)展示交流：进行展示时，要讲清本组的设计，虚心听取他人的意见或建议。 参考答案 1．反光板 详解：自制太阳能热水器时，利用反光板可以更好地吸收光能，可以提高太阳能热水器的集热效率。 2．光能 详解：任何物体工作都需要能量。如果没有能量，自然界就不会有运动和变化，也不会有生命了。太阳是地球最大的能量来源。太阳能主要是以光能的形式传递到地球的。 3．太阳灶 详解：太阳是一个炽热的气体球，内部不断进行着核聚变反应，从而释放出巨大的能量。太阳发出的可见光线不仅给人类带来了光明和温暖，还使地球每年获得了60亿千瓦小时的太阳能。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。现在，人们越来越重视太阳能的开发和利用。 4．太阳辐射 详解：太阳光具有能量，取之不尽，用之不竭，太阳能热水器通过吸收太阳辐射的光能转化为热能，用来加热水，为人们提供热水，是生活中很常见的利用太阳能的设备。 5． 太阳 电 热 动 详解：能量有电能、热能、光能、声能等不同的形式。运动的物体也有能量，叫动能。能量还储存在燃料，食物和化学物质中，叫化学能。生活中能量的形式是多种多样的，不同形式的能量之间可以相互转化。这个太阳能取暖器工作时能量的转化过程是：太阳能→电能→热能和动能。 6． × 详解：物体颜色影响吸热能力，深色比浅色吸热效果更好。太阳能热水器集热器涂成黑色是为了最大限度吸收太阳光的热量，提升加热效率。题目中“耐脏且成本低”并非主要原因，实际与科学原理不符，故判断为错误。 7．√ 详解：做好的太阳能热水器要放在阳光下检测，为了使温度上升较快应选择与阳光垂直的方式摆放，阳光直射，光强吸热快。 8．√ 详解：深色物体反光能力弱，吸收热的本领强；浅色物体，反光能力强，吸收热的本领弱。 9．√ 详解：使用废旧材料自制太阳能热水器，废物再利用，节约环保，还能降低成本。 10．× 详解：太阳能热水器主要太阳能，需要安放在室外，受太阳光照射。 11．C 详解：太阳能热水器的工作原理是通过吸收太阳的辐射能（即太阳能）来加热水。虽然在此过程中，太阳能会转化为热能（使水温升高），但题目问的是“存在的能量”，即能量来源或直接参与的主要形式。因此，正确答案是 C. 太阳能。选项A（热能）是转换后的结果，而选项B（光能）属于太阳能的具体表现形式之一，但题目更侧重能量来源的整体表述。故选C。 12．B 详解：太阳能热水器的优点是安全、节能、环保、经济，尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器，它以太阳能为主、电能为辅的能源利用方式，可全年全天候使用。做好太阳能热水器以后，应该要把采光管面向阳光摆放，这样才能很好的采光，吸收更多的热量，B符合题意。 13．C 详解：不同颜色的物体，吸热的本领不同。深色物体吸收热的本领强，浅色物体吸收热的本领弱。所以黑色吸收太阳能的本领最强。 14．C 详解：阳光照射角度与吸热的关系：阳光直射，光强，升温快；阳光斜射，光弱，升温慢。所以太阳能热水器通常采用斜放，尽量与阳光垂直，以便获得更好地吸热效果。 15．C 详解：太阳能热水器的制作要考虑到多方面的因素，比如材料的价格、集热器的吸热和保温作用等。依据跟原则选择合适的选项。 A、设计方案时要考虑材料的价格因素，价格是应该考虑的因素，该选项正确。 B、集热器是制作简易太阳能热水器的核心部件，集热器是吸热和保温的关键部位，该选项正确。 C、制作简易太阳能热水器主要考虑吸热能力，太阳能热水器最重要的就是吸热和保温，该选项错误。 16．太阳能热水器要有适当的倾斜角度、盒子内外全部涂成黑色。 详解：在制作太阳能热水器的时候要注意放置位置，热水器的倾斜角度应当和当地的地理纬度一致，从而保证可以最大限度地接受光照；其次将盒子内外涂成黑色有利于吸收热量。 17．(1)A (2)B (3)C (4) 晒衣服、太阳能住宅、太阳灶 太阳能发电站、太阳能充电器、太阳能汽车 分析：物体的颜色与吸热的关系：深色物体，反光能力弱，吸收热的本领强；浅色物体，反光能力强，吸收热的本领弱。阳光照射角度与吸热的关系：阳光直射，光强，升温快；阳光斜射，光弱，升温慢。 小题1：方案中提到的材料有：木片、锡纸、纸板。制作步骤中可能用到的工具或辅助材料有：剪刀（剪木片、纸板）、胶带或胶水（固定锡纸、固定试管）、黑墨水（涂黑试管）。方案中完全没有提到需要用到酒精灯和玻璃片。需要用到玻璃试管、剪刀、黑墨水、胶带。 故选A。 小题2：黑色物体对各种色光的反射率最低，吸收率最高。涂黑玻璃试管是为了让它能更有效地吸收太阳光（主要是可见光和部分红外线）中的能量。吸收的光能会转化为热能，从而加热试管内的水。美观、结实，都不是主要原因。故选B。 小题3：整个装置利用的是太阳能。锡纸反射太阳光，主要是利用光的反射，但最终目的是让集热区（玻璃试管）吸收能量。玻璃试管吸收太阳光（光能）后，温度升高，将水加热，这个过程是太阳能转化成热能，故选C。 小题4：太阳能是我们日常生活中常见的能源，人们利用它做许多事，例如晒衣服、太阳能住宅、太阳灶、太阳能路灯、太阳能计算器、太阳能发电站、太阳能充电器、太阳能汽车等。 18．(1)目的 (2)查阅相关书籍或网络资料 (3) 太阳 电 电 机械 (4)A (5)B (6)增加太阳能光电板的面积以接收更多太阳能 分析：太阳能利用包括太阳能光伏发电、太阳能热发电，以及太阳能热水器和太阳房，可以利用太阳能进行食品加工（晒干）、发电、加热（热水器）、养殖、种植等等。 小题1：根据题目可知，我们的目标是设计并制作一辆以太阳能为动力的小车，能在10米长的跑道上行驶。 小题2：前期调研：萌小牛科学探究小组可以通过查阅相关书籍或网络资料、参加科学展览、向专业人士咨询等方法对“太阳能小车”进行前期调查。通过查阅资料、参加展览、咨询专家等多种方式收集信息，体现了科学探究中的信息收集和背景研究。 小题3：萌小牛和兔小白他们的科学探究小组根据组内设计的最佳方案，可以画出“太阳能小车”设计图。基于调研结果和小组讨论，绘制设计图，这是将想法具体化的过程。 他们制作的太阳能小车的工作原理是：太阳能光电板将太阳光（或光）能转换为电能，使小车上的电动机运转起来，电动机将电能转换为机械能，驱动小车行驶。太阳能小车的工作原理，即能量转换的过程（光能→电能→机械能），这是科学探究中理解核心概念的关键。 小题4：要探究小车速度与光电板受光角度是否有关，可以采用的方法是改变光电板的受光角度。要探究速度与角度的关系，需要改变的是角度这个变量，保持其他条件不变。故选A。 小题5：在探究小车速度与光电板受光面积是否有关时，改变的条件是光电板的受光面积。要探究速度与面积的关系，需要改变的是受光面积这个变量，保持其他条件不变。改变光电板的大小或面积本质上都是改变受光面积。故选B。 小题6：对制作好的太阳能小车进行测试，测试中发现小车行驶的速度很慢。针对以上问题，改进方法：可以尝试增加太阳能光电板的面积以接收更多太阳能；检查并确保光电板与电动机之间的电路连接良好且电阻小；检查并更换摩擦力较小的车轮或轴承以减少行驶阻力；优化小车整体结构，使其更轻便。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $$