第五单元 太阳能热水器（知识清单）科学人教鄂教版五年级上册

第五单元太阳能热水器（知识清单） 第一部分：知识梳理 第十五课 认识太阳能热水器 1、太阳能热水器通过吸收太阳辐射的热来加热水，是生活中常见的利用太阳能的产品。太阳能热水器是由储水箱、集热管、支架组成的。 2、太阳能热水器的集热管通常做成深色，其原因是颜色越深吸热效果越好。 3、太阳能热水器的集热管都是倾斜放置的，其原因是为了让集热管与阳光垂直，这样的角度吸热效果最佳。 4、太阳能热水器的集热管上还安装有反射板，其作用是用于反射阳光，增强吸热。反射板通常设计成白色光滑表面，其原因是颜色越浅，表面越光滑，反射阳光的效果越好。 第十六课 制作简易太阳能热水器 1、材料：容器、纸箱、黑色胶带、锡纸、温度计套件等。 2、过程：提出任务——讨论方案——计算成本——综合考虑——选择方案——完善方案——实际检测——得出数据——分析数据——改进交流 3、制作简易太阳能热水器的步骤： a.考虑需要用到的材料和工具 b.根据提供的材料单价计算，各种方案的材料成本 c.分析各种方案的可行性，选择一种方案画出结构设计图，列出需要的材料名称，规格和数量 d.根据设计方案，准备材料和工具合作制作模型 e.将制作好的建议太阳能热水器放在阳光下，照射15分钟测量，并记录照射前后水的温度。 第十七课 改进与交流 1、 制作简易太阳能热水器改进办法主要从两个方面考虑；一是增强吸热：架高集热管（增大反光面积）、更换更大的反光容器；二是减缓散热：用透明的塑料布或薄膜封闭容器。 2、 有趣的太阳能加热产品：在生产生活中，很多方面都直接利用了太阳能，如太阳能发电站、太阳能热水器、太阳能路灯、太阳灶做饭、太阳能电池、白天看书、晾晒衣物、阳光下进行生产生活等等。 3、 人们可以利用太阳能做很多事情，为了充分利用太阳能来加热，人们设计了很多有趣的产品。 4、 在制作简易太阳能热水器的过程中，还要考虑成本问题，直到在技术与工程重要控制成本，尽量制作出效果比较好，成本不太高，性价比较高的产品。 第二部分：典型例题讲解 综合探究题 1．下面是太阳能热水器结构示意图。 （1） 表示热水流动的路径（A、箭头①；B、箭头②） （2）制作集热管，需要选用 （A、深色材料；B、浅色材料） （3）相同的集热管，内部装有抛物面反射板的吸热效果比没有装抛物面反射板的吸热效果要 （A、一样；B、强）。 （4）太阳能集热管里面的水传递热的主要方式是 （A、热传导；B、热对流）。 【答案】 A A B B 【分析】热传递是物理学上的一个物理现象，是指由于温度差引起的热能传递现象。热传递主要存在三种基本形式：热传导、热辐射和热对流。只要在物体内部或物体间有温度差存在，热能就必然以以上三种方式中的一种或多种从高温到低温处传递。 【详解】（1）根据热胀冷缩的性质特征，水受热膨胀，向上运动，受冷收缩下沉运动，因此，图中箭头①表示热水流动的路径，箭头②表示冷水运动路径。故A正确，B选项错误。 （2）因为不同颜色对光热吸收能力不同，深颜色吸热能力较强，浅色物体吸热能力较弱，因此，制作集热管，需要选用深色材料，集热效果更好一些。故A正确，B选项错误。 （3）相同的集热管，内部装有抛物面反射板的吸热效果比没有装抛物面反射板的吸热效果要强。故A错误，B选项正确。 （4）水的导热方式主要是热对流，因此，太阳能集热管里面的水传递热的主要方式是热对流。故B正确，A选项错误。 2．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 、 。 【答案】(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。 4 学科网（北京）股份有限公司 $$