实践：制作太阳能烤箱（举一反三讲义）物理沪科版2024九年级全一册

实践：制作太阳能烤箱 目录 【学习目标】......................................................................1 【思维导图】......................................................................2 【知识梳理】......................................................................2 知识点1. 任务一：查阅资料，了解太阳的能量来源，分析太阳能在地球上转化为其他形式能量 的实例；了解人类自古对太阳能利用的大致进程。完成一篇调研报告......................3 知识点2. 任务二：制作太阳能烤箱。例如，可利用纸箱、易拉罐、锡箔纸等器材，制作一个 太阳能烤。制作中请考虑材料的导热性，烤箱的结构、加热速度、保温性能、使用安全等....5 【方法技巧】......................................................................7 方法技巧1. 解答太阳的能量是否会被消耗尽，体会能源的开发对可持续发展的意义问题方法.7 方法技巧2. 谈谈你在制作太阳能烤箱的实践活动中的获得感............................8 【巩固训练】......................................................................8 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念：能举例说明人类对太阳能的利用。知道太阳能烤箱工作过程中能的转化,知道能量守恒定律、能量转移或转化时有方向性、能量转移或转化的效率等知识,知道光的传播特性,能采取措施增加单位面积上的太阳能辐射量。 科学思维：根据热传递原理、光学原理等,对太阳能烤箱的加热效果进行推理和预测。 科学探究: 提出与太阳能烤箱相关的探究问题。学会用控制变量法等设计实验方案来验证假设,选择合适的实验器材和材料,能对实验数据进行整理、分析和解释,通过比较不同实验条件下太阳能烤箱的加热效果,得出科学结论,并能够与他人进行交流和论证,分享自己的探究成果。 科学态度与责任担当：在制作太阳能烤箱和进行实验的过程中,培养学生认真细致、一丝不苟的科学态度,尊重实验结果。增强学生的环保意识和社会责任感,激发学生对可再生能源研究和应用的兴趣。鼓励学生在实践活动中多交流,培养学生的团队合作精神,学会与他人分工协作,共同完成实践任务。 课节重点难点 重点：综合考虑材料的导热性、烤箱的结构、加热速度、保温性能、使用安全等因素,制作太阳能烤箱的过程。 难点：对制作结果作出科学评价,并尝试采用新的材料设计方法来制作太阳能烤箱。 【思维导图】 【知识梳理】 【问题缘起】太阳居于太阳系的中心，是我们地球上能量的主要来源，太阳上每时每刻进行着剧烈的核聚变反应，让我们近距离观察美丽又壮观的太阳吧。 人们便懂得利用太阳光的能量，现代人也常利用太阳光来晾晒物品，甚至烤制食物。下面我们来制作一个太阳能烤箱。 【项目分析及知识储备】 1.综合分析：本活动综合涉及能源的开发与利用、光的反射、材料的性能、低碳生活等相关内容。 2.知识储备： （1）太阳的能量来源主要来源于其核心区域发生的核聚变反应。释放出的能量以 辐射 的方式到达地球。 （2）太阳光到达地球之后，现在人们主要以光电转换和光热转换的方式来利用太阳能。 （3）黑色物体能吸收各种色光，且吸热能力较强，白色物体能够反射各种色光。 （4）光的反射定律内容：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线和入射光线分居 法线两侧；反射角等于入射角。 【活动任务安排及项目实施】 知识点1. 任务一：查阅资料，了解太阳的能量来源，分析太阳能在地球上转化为其他形式能量的实例；了解人类自古对太阳能利用的大致进程。完成一篇调研报告。 1.查阅资料:请描述太阳能量的来源，通过图片或视频简述核聚变过程。 2. 查阅资料:分析太阳能在地球上转化为其他形式能量的实例。 太阳能的直接利用，基本上有四种方式，简要归纳如下： (1）太阳能的光能向生物能转换：主要是通过地球上绿色植物的光合作用，将太阳能固定在生物体内的有机物中。 (2）太阳能的光能向热能转换：其基本原理是将太阳能收集起来利用温室效应来加热物体而获得热能，人地膜、大棚、温室等。目前使用较多的太阳能收集装置有两种，一种是平板式集热器，如太阳能热水器等，另一种是聚焦型集热器，如反射式太阳灶。 (3）太阳能的光能向电能转换：其基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光一电转换的基本装置就是太阳能电池。 (4）太阳能的光能向化学能转换：利用太阳能直接分解水制氢是一种很有前途的光﹣化学转换方式。氢能是二级能源，用途很广，既可作为化工原料，又可以合成天然气和石油，尤其是作为氢燃料，更引起人们的重视。 3.了解人类自古对太阳能利用的大致进程 【例题1】请你说出太阳的能量来源。 【答案】太阳的能量来源于太阳内部的氢核聚变。 【解析】太阳的能量来源于太阳内部的氢核聚变。在太阳核心那极端的高温（高达1500万度）和高压环境下，氢原子被紧紧压缩，四个氢原子核经过一连串复杂的核聚变反应，最终聚变成一个氦原子核。在这个过程中，质量出现了亏损。根据爱因斯坦著名的质能公式E=mc²，亏损的质量转化成了巨大的能量释放出来。 （变式训练1）分析太阳能在地球上转化为其他形式能量的实例。 【答案】见解析 【解析】太阳能在地球上可以转化为多种形式的能量，以下是一些具体的实例： （1）转化为热能：太阳能可以通过电热元件转化为热能。例如，太阳能热水器通过集热板收集太阳能，将其转化为电能，再通过电热元件将电能转化为热能，用于加热生活用水。 （2）转化为化学能：太阳能可以转化为化学能。例如，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，储存在植物体内。此外，电解水制氢技术利用电能将水分子分解为氢气和氧气，实现了电能到化学能的转化。 （3）转化为机械能：太阳能被海水吸收后转化为内能，进而蒸发到高空转化为机械能。同样，太阳能被空气吸收后，空气受热膨胀流动形成风能，这也是机械能的一种。 （4）转化为电能：太阳能可以通过光伏效应直接转化为电能。例如，太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，供家庭或工业使用。 这些实例展示了太阳能在不同领域的应用和转化方式，有助于我们更好地理解和利用这一可再生能源。 （变式训练2）太阳能的光能向电能转换应用的实例，说法正确的是（ ） A. 住宅与商业供电 B. 农业与基础设施 C. 便携式与移动设备 D. 大规模能源生产 【答案】ABCD 【解析】A. 住宅与商业供电：家庭屋顶安装光伏板可满足部分用电需求，商业建筑如超市、办公楼通过大面积光伏阵列实现能源自给，降低电网依赖。 B. 农业与基础设施：农业灌溉系统利用太阳能供电驱动水泵，偏远地区的信号灯、通信基站通过独立光伏系统维持运行。 C. 便携式与移动设备：太阳能充电宝、户外灯具通过薄膜电池板实现便携供电，航天器（如卫星）则依赖高效单晶硅电池提供能源。 D. 大规模能源生产：光伏电站（如沙漠集中式电站）通过数百万块电池板组成阵列，将光能转化为电网可用电能，是全球可再生能源的重要来源。 知识点2. 任务二：制作太阳能烤箱。例如，可利用纸箱、易拉罐、锡箔纸等器材，制作一个太阳能烤。制作中请考虑材料的导热性，烤箱的结构、加热速度、保温性能、使用安全等。 1. 观看太阳能管制作方案和锡箔纸方案，启发思路： 2.分小组设计制作方案，准备材料，分工制作。 3. 设计方案 设计制作太阳能烤箱，重点在于高效收集太阳能并转化为热能，可从材料选择、聚光方式、隔热保温、使用安全等方面着手 。 利用网上查找的“豆包”AI生成方案 （1）材料准备：准备一个大纸盒、铝箔纸、黑色卡纸、透明塑料薄膜、剪刀、美工刀、胶带、温度计、泡沫板、铁丝、小烤架、隔热手套。 （2）制作聚光器：把纸盒一侧剪去，在纸盒内部四周和底部贴上铝箔纸，使光线能反射汇聚，增强加热效果。 （3）设置吸热层：在纸盒内部放置一块黑色卡纸，黑色吸热能力强，能更好吸收太阳能转化为热能。 （3）构建透明罩：用透明塑料薄膜覆盖纸盒开口处，用胶带固定，模拟温室效应，让热量不易散失。 （4）安装隔热层：在纸盒外部包裹泡沫板，或在纸盒内部四周粘贴泡沫板条，起到隔热保温作用，减少热量向外界散发。 （5）制作支架和放置区：用铁丝制作一个小烤架，放置在烤箱内部，用于放置食物。也可在纸盒底部两侧固定铁丝，弯折成支架，方便调整烤箱角度以更好接收阳光。 （6）测试与使用：将太阳能烤箱放置在阳光充足处，用温度计测量内部温度，待温度升高后，戴上隔热手套，将食物放在烤架上烤制，过程中适时调整角度。 【例题2】对太阳能烤箱工作过程中能的转化情况,观点正确的是（ ） A.太阳能烤箱工作过程中，太阳能首先被转化为热能，然后热能再转化为食物的内能。 B.太阳能烤箱工作过程中，太阳能首先被转化为化学能，然后化学能再转化为食物的内能。 C.太阳能烤箱工作过程中，太阳能首先被转化为电能，然后电能再转化为食物的内能。 D.太阳能烤箱工作过程中，太阳能首先被转化为机械能，然后机械能再转化为食物的内能。 【答案】A 【解析】太阳能转化为热能：太阳能烤箱的表面通常涂有黑色或特殊的吸热材料，这些材料能够高效地吸收太阳光，并将其转化为热能。这个过程类似于太阳能集热器的吸热板将太阳能转化为内能4。 热能转化为食物的内能：烤箱内部的热量通过传导和对流的方式传递给食物，使食物的温度升高，从而实现烹饪的目的。这个过程是热能向食物内能的转移。 综上所述，太阳能烤箱的工作过程中，能的转化情况是太阳能先转化为热能，再转化为食物的内能。 （变式训练1）对太阳能烤箱在使用中的安全性应该注意的做法有（ ） A. 阅读说明书 B. 选择合适的地点放置 C. 温度控制 D. 使用隔热手套 【答案】ABCD 【解析】A.在使用太阳能烤箱之前，务必仔细阅读产品说明书，确保对烤箱的功能和操作步骤有充分了解。 B. 太阳能烤箱需要放置在阳光充足的地方，以确保能够接收到足够的太阳能。同时，应避免放置在易燃物附近，以防发生火灾。 C. 太阳能烤箱的温度受阳光强度的影响，因此在使用过程中应注意温度的变化。避免将食物烤焦或烧焦，以免产生有害物质。 D. 在取出烤箱内的食物时，应使用隔热手套，以防烫伤。太阳能烤箱在工作时，箱体和食物都可能达到较高的温度。 （变式训练2）在设计制作太阳能烤箱时，材料的选择至关重要，它直接影响到烤箱的性能和使用寿命。应该选择具有怎样特性的材料设计制作太阳能烤箱？ 【答案】见解析。 【解析】（1）反光材料：太阳能烤箱的表面应覆盖反光材料，如铝箔或聚酯薄膜，以改变太阳紫外线的方向，从而烹饪食物。避免使用锡箔，因为它在阳光照射后会失去光泽。 （2）保温材料：在两个盒子之间可以放置碎报纸，起到保温作用。确保保温材料不会影响烤箱的密封性和热效率。 （3）吸热材料：烤箱的内底应使用黑色的画纸或硬纸板覆盖，因为黑色有利于吸收阳光热量。确保吸热材料能够有效地吸收和保留热量。 （4）结构材料：选择坚固耐用的材料来制作烤箱的主体和盖子，如硬纸板或塑料盒。确保结构材料能够承受日常使用中的压力和磨损。 （5）密封材料：使用双层保鲜膜或单层有机玻璃来密封烤箱的开口，以保持热量。确保密封材料具有良好的耐热性和耐久性。 （6）温度计：安装温度计以便监控烤箱内的温度。选择适合高温环境使用的温度计，并确保其准确性和可靠性。 （7）安全材料：使用烤箱手套或隔热垫来处理加热表面，确保安全。选择耐高温、防滑的隔热材料。 （8）环保材料：尽量选择可回收的材料，减少对环境的影响。避免使用对环境有害的材料，如铝箔。 通过以上材料选择的注意事项，可以确保太阳能烤箱的高效运行和长期使用。在制作过程中，可以根据实际需求和可用资源进行适当调整。 【交流评估】 把太阳能烤箱放在阳光下，尝试加热食物，测试烤箱的加热速度、保温能力等。同时交流大家完成的调研报告。 【方法技巧】 方法技巧1. 解答太阳的能量是否会被消耗尽，体会能源的开发对可持续发展的意义问题方法 太阳的能量目前尚未被消耗尽，其寿命预计可达40亿年，远超人类历史需求。以下是具体分析： 一、太阳能量不会被消耗尽 1.核聚变反应持续。 太阳通过氢核聚变产生能量，这一过程在太阳核心持续进行约50亿年。当前科学认知认为，太阳内部氢燃料尚未耗尽，核聚变反应仍能维持。 2.能量输出稳定。太阳每秒释放约1.6×10²³kW的能量，相当于地球年消耗量的万倍。这种稳定输出确保了其作为长期能源的可行性。 二、能源开发对可持续发展的意义 1.减少对化石能源依赖。 可再生能源（如太阳能、风能）可替代有限化石燃料，降低温室气体排放，缓解气候变化压力。 2.保护环境与生态。开发清洁能源可减少空气污染、水体污染及生态破坏，例如太阳能发电无噪音、无废弃物排放。 3.促进经济与能源安全。 可再生能源产业创造就业机会，降低能源进口依赖，增强国家能源自主性。 推动技术革新与长期发展。技术进步（如高效太阳能电池）和混合能源系统开发，可平衡间歇性能源问题，实现经济、社会与环境的协调发展。 三、未来挑战与建议 尽管太阳能量长期稳定，但需结合其他可再生能源（如风能、水能）形成互补系统，同时提升能源存储技术以应对供需波动。政府政策支持、技术创新及公众参与是实现可持续能源转型的关键。 方法技巧2. 谈谈学生在制作太阳能烤箱的实践活动中的获得感 制作太阳能烤箱的实践活动整体而言不是很难,制作原理比较明显,学生都有这方面的经验,材料也都比较容易获得,成本较低,并且整个过程也充满了趣味性,学生都比较积极,感受到了实践活动所带来的科学魅力。通过这次活动,学生深入理解了太阳能转化为热能的转化原理,经历了设计、制作、测试和改进的全过程,学会了运用科学的方法解决实际问题,提高了动手制作能力和团队协作能力。 【巩固训练】 一、设计制作太阳能烤箱，请你说说各部分材料名称及作用。 【答案】见解析 【解析】纸箱：作为太阳能烤箱的基础结构，用于构建烤箱的主体。 铝箔纸：用于覆盖烤箱内壁，反射阳光，提高烤箱内的温度。 保鲜膜或有机玻璃：用于密封烤箱的开口，防止热量散失。 黑色画纸或硬纸板：用于覆盖烤箱的内底，吸收阳光，提高烤箱内的温度。 管道胶带：用于粘贴和固定烤箱的各个部分。 反光材料：如铝箔或聚酯薄膜，用于改变太阳紫外线的方向，从而烹饪食物。 温度计（可选）：用于监测烤箱内的温度。 硬纸板：用于制作翻盖和梯形纸板，作为铰链盖和反光板。 双面胶：用于粘贴反光材料和黑色建筑纸。 杆子：用于支撑反光板，最好可以伸缩，以便调整角度。 以上材料的选择和使用，可以根据实际条件和个人需求进行调整。在制作过程中，应注意安全，避免接触加热表面，并确保烤箱的密封性和保温性。 二、现在给出一些物品：2个盒子（大小不等）、一些报纸或碎纸、黑色建筑纸、4枚纸板、剃须刀、反光材料、八个支撑杆、双面胶等。请你制作太阳能烤箱。写出制作的过程。 【答案】见解析 【解析】方法步骤如下： 1.将小盒子放在大盒子里面，并在两个盒子之间放些碎报纸。 这样可以起到保温作用。 2.用黑色建筑纸贴在里面的小盒子上面，黑色有利于吸收阳光热量。这需要用到双面胶先粘在里面的小盒子上，每个面粘四条。粘贴时要注意美观。 3.用刀片做四个梯形的纸板，纸板梯形较小的一边要与大盒子的边长相等，梯形较大的边是小边的1.5倍。 4.制作反光板： 把准备好的反光材料（最好不要用锡箔，锡箔在阳光照射后会失去光泽）用双面胶粘在纸板上，粘贴时要紧紧粘在纸板上，不要有任何褶皱。 5.把制作好的反光板用双面胶粘在外面的大盒子内侧，如下图，制作时要稍作修整. 6.这是准备的杆子可以用上了，杆子放在反光板下面，每个反光板放两枝。最好可以伸缩，这样有利于调整角度，以达到最佳效果。遇到大风天气要考虑到烤箱和杆子的固定。 7.制作完成后，就可以试用了。 煮食物最好用罐子或一个小的，色暗的烤盘上。最后，使用时你可能要追赶几次太阳。 8.注意事项： （1）请务必将它放在一个安全的区域。 （2）你可以得到阳光直射，但你不能设定温度。 （3）由于这是一个烤箱，这些会变得很热。 使用防热手套，钳子，注意安全。 三、说说制作的太阳能烤箱基本构造及各部分功能。 【答案】见解析 【解析】太阳能烤箱是一种利用太阳能进行烹饪的环保设备，其构造相对简单，主要由以下几个部分组成： 1.外壳。通常使用纸箱或硬纸板制作，作为太阳能烤箱的主体结构。外壳起到支撑和保护内部组件的作用。 2.内衬。内衬一般使用黑色画纸或硬纸板覆盖在盒子的内底，以吸收更多的太阳热量。黑色材料能够有效地吸收阳光并转化为热能。 3.反光材料。反光材料通常使用铝箔或聚酯薄膜，覆盖在烤箱的内壁上，以增强阳光的反射效果。 这些材料能够将阳光集中到烤箱内部，提高温度。 4.盖子。盖子通常由硬纸板制成，边缘剪开并折叠成翻盖形式，以便于打开和关闭。 盖子上覆盖有透明材料（如保鲜膜或有机玻璃），以密封空气并保持热量。 5.透明密封层。透明密封层使用保鲜膜或有机玻璃覆盖在盖子的开口处，确保烤箱内部的空气密封。这有助于保持热量并防止热量流失。 6.支撑结构。支撑结构可以是剪下来的纸板腿，用于支撑翻盖，使其在打开时保持稳定。 这些支撑结构有助于调节烤箱的角度，使其更好地对准阳光。 7.温度计。温度计可以安装在烤箱内壁上，用于监测内部温度。 食品温度计  1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 实践：制作太阳能烤箱 目录 【学习目标】......................................................................1 【思维导图】......................................................................2 【知识梳理】......................................................................2 知识点1. 任务一：查阅资料，了解太阳的能量来源，分析太阳能在地球上转化为其他形式能量 的实例；了解人类自古对太阳能利用的大致进程。完成一篇调研报告......................3 知识点2. 任务二：制作太阳能烤箱。例如，可利用纸箱、易拉罐、锡箔纸等器材，制作一个 太阳能烤。制作中请考虑材料的导热性，烤箱的结构、加热速度、保温性能、使用安全等....4 【方法技巧】......................................................................6 方法技巧1. 解答太阳的能量是否会被消耗尽，体会能源的开发对可持续发展的意义问题方法.6 方法技巧2. 谈谈你在制作太阳能烤箱的实践活动中的获得感............................6 【巩固训练】......................................................................6 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念：能举例说明人类对太阳能的利用。知道太阳能烤箱工作过程中能的转化,知道能量守恒定律、能量转移或转化时有方向性、能量转移或转化的效率等知识,知道光的传播特性,能采取措施增加单位面积上的太阳能辐射量。 科学思维：根据热传递原理、光学原理等,对太阳能烤箱的加热效果进行推理和预测。 科学探究: 提出与太阳能烤箱相关的探究问题。学会用控制变量法等设计实验方案来验证假设,选择合适的实验器材和材料,能对实验数据进行整理、分析和解释,通过比较不同实验条件下太阳能烤箱的加热效果,得出科学结论,并能够与他人进行交流和论证,分享自己的探究成果。 科学态度与责任担当：在制作太阳能烤箱和进行实验的过程中,培养学生认真细致、一丝不苟的科学态度,尊重实验结果。增强学生的环保意识和社会责任感,激发学生对可再生能源研究和应用的兴趣。鼓励学生在实践活动中多交流,培养学生的团队合作精神,学会与他人分工协作,共同完成实践任务。 课节重点难点 重点：综合考虑材料的导热性、烤箱的结构、加热速度、保温性能、使用安全等因素,制作太阳能烤箱的过程。 难点：对制作结果作出科学评价,并尝试采用新的材料设计方法来制作太阳能烤箱。 【思维导图】 【知识梳理】 【问题缘起】太阳居于太阳系的中心，是我们地球上能量的主要来源，太阳上每时每刻进行着剧烈的核聚变反应，让我们近距离观察美丽又壮观的太阳吧。 人们便懂得利用太阳光的能量，现代人也常利用太阳光来晾晒物品，甚至烤制食物。下面我们来制作一个太阳能烤箱。 【项目分析及知识储备】 1.综合分析：本活动综合涉及能源的开发与利用、光的反射、材料的性能、低碳生活等相关内容。 2.知识储备： （1）太阳的能量来源主要来源于其核心区域发生的核聚变反应。释放出的能量以 辐射 的方式到达地球。 （2）太阳光到达地球之后，现在人们主要以光电转换和光热转换的方式来利用太阳能。 （3）黑色物体能吸收各种色光，且吸热能力较强，白色物体能够反射各种色光。 （4）光的反射定律内容：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线和入射光线分居 法线两侧；反射角等于入射角。 【活动任务安排及项目实施】 知识点1. 任务一：查阅资料，了解太阳的能量来源，分析太阳能在地球上转化为其他形式能量的实例；了解人类自古对太阳能利用的大致进程。完成一篇调研报告。 1.查阅资料:请描述太阳能量的来源，通过图片或视频简述核聚变过程。 2. 查阅资料:分析太阳能在地球上转化为其他形式能量的实例。 太阳能的直接利用，基本上有四种方式，简要归纳如下： (1）太阳能的光能向生物能转换：主要是通过地球上绿色植物的光合作用，将太阳能固定在生物体内的有机物中。 (2）太阳能的光能向热能转换：其基本原理是将太阳能收集起来利用温室效应来加热物体而获得热能，人地膜、大棚、温室等。目前使用较多的太阳能收集装置有两种，一种是平板式集热器，如太阳能热水器等，另一种是聚焦型集热器，如反射式太阳灶。 (3）太阳能的光能向电能转换：其基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光一电转换的基本装置就是太阳能电池。 (4）太阳能的光能向化学能转换：利用太阳能直接分解水制氢是一种很有前途的光﹣化学转换方式。氢能是二级能源，用途很广，既可作为化工原料，又可以合成天然气和石油，尤其是作为氢燃料，更引起人们的重视。 3.了解人类自古对太阳能利用的大致进程 【例题1】请你说出太阳的能量来源。 （变式训练1）分析太阳能在地球上转化为其他形式能量的实例。 （变式训练2）太阳能的光能向电能转换应用的实例，说法正确的是（ ） A. 住宅与商业供电 B. 农业与基础设施 C. 便携式与移动设备 D. 大规模能源生产 知识点2. 任务二：制作太阳能烤箱。例如，可利用纸箱、易拉罐、锡箔纸等器材，制作一个太阳能烤。制作中请考虑材料的导热性，烤箱的结构、加热速度、保温性能、使用安全等。 1. 观看太阳能管制作方案和锡箔纸方案，启发思路： 2.分小组设计制作方案，准备材料，分工制作。 3. 设计方案 设计制作太阳能烤箱，重点在于高效收集太阳能并转化为热能，可从材料选择、聚光方式、隔热保温、使用安全等方面着手 。 利用网上查找的“豆包”AI生成方案 （1）材料准备：准备一个大纸盒、铝箔纸、黑色卡纸、透明塑料薄膜、剪刀、美工刀、胶带、温度计、泡沫板、铁丝、小烤架、隔热手套。 （2）制作聚光器：把纸盒一侧剪去，在纸盒内部四周和底部贴上铝箔纸，使光线能反射汇聚，增强加热效果。 （3）设置吸热层：在纸盒内部放置一块黑色卡纸，黑色吸热能力强，能更好吸收太阳能转化为热能。 （3）构建透明罩：用透明塑料薄膜覆盖纸盒开口处，用胶带固定，模拟温室效应，让热量不易散失。 （4）安装隔热层：在纸盒外部包裹泡沫板，或在纸盒内部四周粘贴泡沫板条，起到隔热保温作用，减少热量向外界散发。 （5）制作支架和放置区：用铁丝制作一个小烤架，放置在烤箱内部，用于放置食物。也可在纸盒底部两侧固定铁丝，弯折成支架，方便调整烤箱角度以更好接收阳光。 （6）测试与使用：将太阳能烤箱放置在阳光充足处，用温度计测量内部温度，待温度升高后，戴上隔热手套，将食物放在烤架上烤制，过程中适时调整角度。 【例题2】对太阳能烤箱工作过程中能的转化情况,观点正确的是（ ） A.太阳能烤箱工作过程中，太阳能首先被转化为热能，然后热能再转化为食物的内能。 B.太阳能烤箱工作过程中，太阳能首先被转化为化学能，然后化学能再转化为食物的内能。 C.太阳能烤箱工作过程中，太阳能首先被转化为电能，然后电能再转化为食物的内能。 D.太阳能烤箱工作过程中，太阳能首先被转化为机械能，然后机械能再转化为食物的内能。 【答案】A 【解析】太阳能转化为热能：太阳能烤箱的表面通常涂有黑色或特殊的吸热材料，这些材料能够高效地吸收太阳光，并将其转化为热能。这个过程类似于太阳能集热器的吸热板将太阳能转化为内能4。 热能转化为食物的内能：烤箱内部的热量通过传导和对流的方式传递给食物，使食物的温度升高，从而实现烹饪的目的。这个过程是热能向食物内能的转移。 综上所述，太阳能烤箱的工作过程中，能的转化情况是太阳能先转化为热能，再转化为食物的内能。 （变式训练1）对太阳能烤箱在使用中的安全性应该注意的做法有（ ） A. 阅读说明书 B. 选择合适的地点放置 C. 温度控制 D. 使用隔热手套 （变式训练2）在设计制作太阳能烤箱时，材料的选择至关重要，它直接影响到烤箱的性能和使用寿命。应该选择具有怎样特性的材料设计制作太阳能烤箱？ 【交流评估】 把太阳能烤箱放在阳光下，尝试加热食物，测试烤箱的加热速度、保温能力等。同时交流大家完成的调研报告。 【方法技巧】 方法技巧1. 解答太阳的能量是否会被消耗尽，体会能源的开发对可持续发展的意义问题方法 太阳的能量目前尚未被消耗尽，其寿命预计可达40亿年，远超人类历史需求。以下是具体分析： 一、太阳能量不会被消耗尽 1.核聚变反应持续。 太阳通过氢核聚变产生能量，这一过程在太阳核心持续进行约50亿年。当前科学认知认为，太阳内部氢燃料尚未耗尽，核聚变反应仍能维持。 2.能量输出稳定。太阳每秒释放约1.6×10²³kW的能量，相当于地球年消耗量的万倍。这种稳定输出确保了其作为长期能源的可行性。 二、能源开发对可持续发展的意义 1.减少对化石能源依赖。 可再生能源（如太阳能、风能）可替代有限化石燃料，降低温室气体排放，缓解气候变化压力。 2.保护环境与生态。开发清洁能源可减少空气污染、水体污染及生态破坏，例如太阳能发电无噪音、无废弃物排放。 3.促进经济与能源安全。 可再生能源产业创造就业机会，降低能源进口依赖，增强国家能源自主性。 推动技术革新与长期发展。技术进步（如高效太阳能电池）和混合能源系统开发，可平衡间歇性能源问题，实现经济、社会与环境的协调发展。 三、未来挑战与建议 尽管太阳能量长期稳定，但需结合其他可再生能源（如风能、水能）形成互补系统，同时提升能源存储技术以应对供需波动。政府政策支持、技术创新及公众参与是实现可持续能源转型的关键。 方法技巧2. 谈谈学生在制作太阳能烤箱的实践活动中的获得感 制作太阳能烤箱的实践活动整体而言不是很难,制作原理比较明显,学生都有这方面的经验,材料也都比较容易获得,成本较低,并且整个过程也充满了趣味性,学生都比较积极,感受到了实践活动所带来的科学魅力。通过这次活动,学生深入理解了太阳能转化为热能的转化原理,经历了设计、制作、测试和改进的全过程,学会了运用科学的方法解决实际问题,提高了动手制作能力和团队协作能力。 【巩固训练】 一、设计制作太阳能烤箱，请你说说各部分材料名称及作用。 二、现在给出一些物品：2个盒子（大小不等）、一些报纸或碎纸、黑色建筑纸、4枚纸板、剃须刀、反光材料、八个支撑杆、双面胶等。请你制作太阳能烤箱。写出制作的过程。 三、说说制作的太阳能烤箱基本构造及各部分功能。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$