内容正文:
15.认识太阳能热水器
五年级上册第五单元
人教鄂教版
1
目录
1
情境与问题
2
探究与发现
3
研讨与拓展
4
回顾与练习
5
总结与评价
科学观念:明确太阳能热水器由储水箱、集热管等部分组成,各部分有其特定功能,能通过吸收太阳辐射热加热水。知晓深色物体吸热能力强,集热管倾斜及反射板设计可提高太阳能利用效率,理解太阳能热水器的工作原理与优化设计。
科学思维:通过实验探究不同颜色、不同角度对吸热的影响,分析归纳出提高太阳能利用效率的方法,培养逻辑推理和归纳概括能力,提升科学思维的应用与创新能力。
探究实践:参与 “测试不同颜色吸热能力”“探究集热管倾斜的作用” 等实验活动,掌握实验设计、操作与数据分析的方法,提升实验探究能力。在小组合作中,交流实验发现与设计思路,培养团队协作和科学表达能力。
态度责任:激发对新能源利用的探究兴趣,保持对太阳能技术的好奇心与求知欲,养成节约能源、关注环保的科学态度,培养利用科学知识解决实际问题的责任感。
核心素养
1.情境与问题
学习任务
聚焦
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技术产品。
你在哪里见过太阳能?它的作用是什么?
2.探索与发现
学习任务
探索一:认识太阳能热水器的结构与功能
观察太阳能热水器结构示意图,小组讨论:
1.太阳能热水器由哪几部分组成?
2.各部分的作用分别是什么?
探索
储水箱用于储水,集热管用于吸收太阳热量加热水。
探索
结合生活经验,分析太阳能热水器如何利用太阳能。
探索
探索二:实验探究不同颜色的吸热能力
探索
思考:为什么集热管是深色的?如何设计实验进行验证呢?
实验1:测试不同颜色(黑、红、白、绿)的吸热能力
实验材料:试管、温度计,装入等量的水
实验步骤:准备相同的试管、温度计,装
入等量的水,分别用不同颜色的纸包裹,
放在阳光下照射相同时间,记录水温变化。
探索
交流总结:为什么集热管是深色的?
通过实验观察,
我发现:
深色(黑色)物体吸热能力强的结论,所以太阳能热水器集热管采用深色。
探索
思考:为什么集热管要倾斜摆放?如何设计实验进行验证呢?
实验2:阳光直射与斜射对吸热的影响
实验材料:黑色卡纸、温度计
实验步骤:用相同的黑色物体,分别以
不同角度(直射、斜射)放在阳光下,
测量温度变化。
探索
交流总结:为什么集热管要倾斜摆放?
通过实验观察,
我发现:
集热管倾斜可使阳光更充分照射,提高吸热效率。
探索
探索三:反射板的作用
探索
思考:一些供户外旅行使用的太阳能热水杯有反射饭,这是为什么?
探索
分组探究:
按照教材步骤用纸袋做实验,比较有无反射板时的温度变化。
思考:增加反射板,能提高太阳能热水器的热效率吗?
如何设计实验进行验证呢?
反射板可反射阳光,增加集热管的受光量,提高效率。
3.研讨与拓展
学习任务
研讨一:
研讨
现在的太阳能热水器还有反射板吗?
研讨二:
研讨
太阳的热和光是如何传递到地球表面的?
4.回顾与学习
学习任务
回顾
1.太阳能热水器由储水箱、集热管等部分组成,储水箱储水,集热管吸收太阳热量加热水。
2.深色物体吸热能力强,所以太阳能热水器集热管多采用深色。
3.集热管倾斜设计可使阳光更充分照射,提高吸热效率;反射板能反射阳光,增加集热管受光量。
4.太阳能热水器通过吸收太阳辐射热加热水,是利用新能源的技术产品。
5.通过实验可知,颜色、角度、反射装置等因素会影响太阳能的利用效率。
一、选择题。
练习
1太阳能热水器的核心吸热部件是( )。
A. 储水箱B. 集热管C. 支架D. 水管
2下列颜色中吸热能力最强的是( )。
A. 黑色B. 白色C. 红色D. 绿色
3集热管倾斜的主要目的是( )。
A. 美观B. 方便安装C. 使阳光更充分照射D. 节省材料
4反射板的作用是( )。
A. 增加集热管的受光量B. 装饰C. 固定集热管D. 储存热量
5太阳能热水器是利用( )来加热水的。
A. 太阳辐射热B. 电能C. 化学能D. 机械能
C
B
A
A
A
二、填空题。
练习
1.太阳能热水器由( )、集热管等部分组成。
2.( )颜色的物体吸热能力强,所以集热管多采用深色。
3.集热管倾斜是为了让阳光( )照射,提高吸热效率。
4.反射板可以( )阳光,增加集热管的受光量。
5.太阳能热水器是利用( )能源的技术产品。
更充分
储水箱
深
反射
新(或太阳)
三、综合题。
练习
1.家里的太阳能热水器冬天加热速度变慢,分析可能的原因,并提出改进建议
2.请解释太阳能热水器的集热管为什么是深色的。
可能原因:冬天阳光照射角度小,集热管受光不足;冬天气温低,热量散失快。改进建议:调整集热管倾斜角度,使其更充分接收阳光;给储水箱增加保温层,减少热量散失。
因为深色物体吸热能力强,集热管采用深色可以更有效地吸收太阳辐射热,提高加热水的效率。
5.总结与评价
学习任务
总结
认识太阳能热水器
吸热原理与优化
结构与功能
颜色:深色吸热能力强
角度:集热管倾斜,增加受光量
反射板:反射阳光,提高效率
储水箱:储水
集热管:吸收太阳热量加热水
不同颜色吸热能力实验+集热管倾斜作用实验+反射板作用实验
实验探究
科学态度
合作学习
评价
探究实践
作业
观察记录(选择其一即可):
1.太阳能热水器改进设计:
发挥想象,设计一款改进的太阳能热水器,画出设计图并说明改进点(如新型反射板、智能角度调节等)。
2.太阳能热水器调查:
调查太阳能热水器的应用范围,说一说为什么城市使用的少,农村地区使用的多。
感谢您的聆听
THANKS
人教鄂教版
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Lavf57.62.100
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