2022九年級(jí)物理全冊(cè)第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第3節(jié)太陽能教學(xué)設(shè)計(jì)1新版新人教版

1、 Page * MERGEFORMAT 7第3節(jié) 太陽能 【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1.初步認(rèn)識(shí)太陽的結(jié)構(gòu)，知道太陽是巨大的核能火爐。2.初步了解太陽是人類資源的寶庫。3. 知道太陽能的利用方式。過程與方法1、通過觀察學(xué)習(xí)了解太陽能的特點(diǎn)，理解太陽能屬于可再生一次能源。分析化石能源來自太陽能。提高學(xué)生分析歸納能力。2、通過太陽能的利用方式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生綜合分析問題的能力。情感、態(tài)度、價(jià)值觀養(yǎng)成學(xué)生開發(fā)和利用太陽能的意識(shí)，通過光伏產(chǎn)品推廣提高創(chuàng)新節(jié)能意識(shí)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】了解太陽能，結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際知道利用太陽能的方式【教學(xué)難點(diǎn)】太陽能利用中的能量轉(zhuǎn)化【教學(xué)準(zhǔn)備】 課件多媒體【教學(xué)過程】主 要 教 學(xué)

2、過 程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一.情境導(dǎo)入【圖片展示】你看，在太陽能汽車上裝有密密麻麻像蜂窩一樣的裝置，平常我們看到的航天器上的類似鐵翅膀的裝置?！咎岢鰡栴}】想知道它們的作用嗎？思考激疑(設(shè)計(jì)意圖：據(jù)新科技和航天技術(shù)提出問題讓學(xué)生討論，引導(dǎo)學(xué)生共同參與，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情和積極性。）二、合作探究，探究新知：（一）太陽是巨大的核能火爐課件展示1.太陽的結(jié)構(gòu)2.太陽內(nèi)部時(shí)刻發(fā)生核聚變（二）太陽能是人類的能源寶庫1.化石能源來源于太陽能2.生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能來源于太陽能（三）太陽能的利用1、光熱轉(zhuǎn)化2、光電轉(zhuǎn)化3. 太陽能的優(yōu)點(diǎn)及不足【自主學(xué)習(xí)】請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本并回答以下問題：1. 太陽的結(jié)構(gòu)

3、是怎樣的？2太陽為什么是一個(gè)巨大的“核能火爐”，是哪一種形式的核能？3.太陽能是以怎樣的方式向外傳遞的？4.太陽的“核能火爐”，永無止境的“燃燒”下去嗎？【知識(shí)歸納】 1.太陽距地球1.5億千米，直徑大約是地球的110倍，體積是地球的130萬倍，質(zhì)量是地球的33萬倍，核心溫度高達(dá)1 500萬攝氏度。太陽表面溫度約6 000 ，太陽至今已經(jīng)穩(wěn)定地 “燃燒”了近50億年，而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年。2.在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。太陽核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，太陽就像一個(gè)巨大的“核能火爐”【重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)】太陽內(nèi)部時(shí)刻發(fā)生核聚變【跟蹤練習(xí)】1.下列利用核聚變供能量的是

4、（ ）A.核電站B.核潛艇 C.原子彈 D.太陽2、太陽內(nèi)部發(fā)生的是 ，太陽能電池是把 能轉(zhuǎn)化為 能3、大部分太陽能以 和 的形式向四周輻射開去?！局R(shí)引橋】太陽向外輻射的能量中，只有約二十億分之一傳遞到地球。太陽光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在這近50億年中積累的太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】化石能源的形成請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合圖片和課本，完成以下問題：化石能源是怎么形成的？【課件展示】 石油、天然氣的形成 煤的形成【知識(shí)歸納】遠(yuǎn)古時(shí)期的植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi)的化學(xué)能。 經(jīng)過地殼的不斷運(yùn)動(dòng)，死后的動(dòng)植物軀體埋在地下和海底。 經(jīng)過幾百萬年的復(fù)雜變化，變成了煤、石

5、油、天然氣?！鞠胂胱h議】根據(jù)下圖所示，說明太陽能輻射到地球的能量的利用，轉(zhuǎn)化和守恒的情況?？纯茨奈煌瑢W(xué)說的好。 分析 地球上不同地方吸收太陽的熱能量不均勻，空氣的冷暖就不一樣，于是，暖空氣膨脹變輕后上升；周圍冷空氣過來補(bǔ)充，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生流動(dòng)，形成了風(fēng)。地球表面的一部分水吸收太陽的能量經(jīng)過蒸發(fā)形成水蒸氣，暖濕氣流從地面升起，因絕熱達(dá)到過飽和而凝結(jié)成云，遇到冷空氣就形成雨。萬物生長靠太陽，植物通過光合作用從太陽獲取能量，以化學(xué)能的形式存 儲(chǔ)在植物體內(nèi)，人類和動(dòng)物從植物或其他動(dòng)物為食物，獲取生物質(zhì)能以維持生命。所以說地球上的風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等都是來源于太陽能。歸納總結(jié) 太陽是人類能源的寶庫

6、1化石能源來源于太陽能2風(fēng)能、水能來源于太陽能3生物質(zhì)能來源于太陽能【跟蹤練習(xí)】1.下列關(guān)于能源、能量的說法正確的是 A化石能源是可再生能源 B太陽能不是清潔能源 C核能只能通過重核裂變獲取 D化石能源實(shí)際上是來源于上億年前太陽上的核能2.今天我們開采化石燃料，實(shí)際上是在開采上億年前地球接收的 。【提出問題】觀察太陽能熱水器集熱管，玻璃管內(nèi)表面為什么涂成黑色的？【探究實(shí)驗(yàn)匯報(bào)】自制太陽集熱器觀察分析用哪種紙包著的瓶中水溫度高？ 將質(zhì)量、溫度相同的水分別倒入兩個(gè)相同瓶中，用白紙和黑紙分別將瓶包起來，然后將瓶子放在太陽光下，經(jīng)一小時(shí)后，觀察溫度計(jì)的變化。 （說明：此實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生課前完成的。）【問題

7、導(dǎo)學(xué)、自主學(xué)習(xí)】人類除了間接利用存儲(chǔ)在化石燃料中的太陽能外，還設(shè)法直接利用太陽能。請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)太陽能的利用，回答人類直接利用太陽能的兩種方式是什么？利用太陽能的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？1、利用太陽能加熱物體（光熱轉(zhuǎn)化）用集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質(zhì)。實(shí)現(xiàn)了把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2、利用太陽能電把將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ü怆娹D(zhuǎn)化）太陽能電池實(shí)現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽弧練w納總結(jié)】人類利用太陽能的實(shí)質(zhì)，是將太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式的能?！緯乘浴刻柲苡心男﹥?yōu)缺點(diǎn)？【總結(jié)】太陽能的優(yōu)點(diǎn)：（1）能源量大：僅一小時(shí)到達(dá)地球表面的太陽能就有6.11020焦，比目前全世界一年能源生產(chǎn)的總量還多；（2）可持續(xù)性強(qiáng)：

8、供應(yīng)時(shí)間長，是一種取之不盡、用之不竭的永久性能源；（3）能源易獲取：分布廣闊，獲取方便；（4）安全性：安全清潔、無污染，不排放CO2太陽能的不足：能源分散、受自然條件限制，不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)化效率低、成本較高?！靖櫨毩?xí)】許多城市都在推廣太陽能，城市交通指示燈及路燈照明系統(tǒng)已大量使用太陽能。白天，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，除正常使用外，將多余的能量儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)，夜晚供交通指示燈及照明燈發(fā)光。請(qǐng)完成下面的方框圖，反映這個(gè)過程中能量發(fā)生轉(zhuǎn)化的情況。光能太陽能電能學(xué)生自學(xué)展示：1.太陽的結(jié)構(gòu)：由太陽大氣、對(duì)流層、輻射層、太陽核心。2.太陽能的產(chǎn)生：氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。3.太陽能的傳遞：大

9、部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射。4.太陽“壽命”：至今穩(wěn)定地“燃燒”近50億年，而且還能繼續(xù)“燃燒”50億年。（設(shè)計(jì)意圖：通過自學(xué)使學(xué)生大致了解太陽的結(jié)構(gòu)，明確太陽的能量來源內(nèi)部時(shí)刻發(fā)生的核聚變，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。）思考回答1.D2. 核聚變 太陽能 電3. 熱 光學(xué)生明確：人類的日常生活，也無法離開陽光。觀看圖片，認(rèn)識(shí)化石能源的形成自主學(xué)習(xí)、回答問題學(xué)生嘗試回答（設(shè)計(jì)意圖：用豐富、科學(xué)、生動(dòng)的圖片資料，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與、自主學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、珍惜能源的意識(shí)。）答案：1.D2.太陽能學(xué)生匯報(bào)自制太陽集熱器實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：用黑紙包著的瓶中空氣溫度高。得出結(jié)論：黑色

10、物體更容易吸收太陽光的能量。自主學(xué)習(xí)、回答展示：觀看圖片，認(rèn)識(shí)光熱轉(zhuǎn)化把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。觀看圖片，認(rèn)識(shí)光電轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ㄔO(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)解決問題，提升對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)鍛煉運(yùn)用知識(shí)解決問題能力。）交流討論太陽能的優(yōu)點(diǎn)。學(xué)生交流討論太陽能的不足： 學(xué)以致用： 思考討論分析解答化學(xué)能、電能（設(shè)計(jì)意圖：借助課件將學(xué)生感興趣的內(nèi)容呈現(xiàn)出來，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科學(xué)、關(guān)心社會(huì)發(fā)展的意識(shí)。學(xué)生通過思考解決問題，提升對(duì)知識(shí)的梳理，同時(shí)鍛煉運(yùn)用知識(shí)解決問題能力。）三、課堂小結(jié)回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容本節(jié)課你有哪些收獲？還有哪些疑惑?學(xué)生討論梳理知識(shí)要點(diǎn)。四、達(dá)標(biāo)檢測(cè)師巡視 講評(píng)完成檢測(cè)題見附件1

11、五、布置作業(yè)1.動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1.3.42.完成176頁想想做做課后完成【板書設(shè)計(jì)】21.3 太陽能1.太陽是巨大的核能火爐，每時(shí)每刻發(fā)生核聚變。2.太陽是能源寶庫?；茉磥碜蕴柲?。3.太陽能的利用。光電轉(zhuǎn)化，光熱轉(zhuǎn)化。【教學(xué)反思】一、案例的“亮點(diǎn)”1、這節(jié)課的重點(diǎn)是了解太陽能的特點(diǎn)，知道太陽能應(yīng)用方式。我在教學(xué)設(shè)計(jì)上突出學(xué)生較熟悉太陽能集熱器吸熱設(shè)計(jì)討論，和水循環(huán)的過程理解分析。上完這節(jié)課使學(xué)生對(duì)太陽能熱水器有更新更準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)。光電轉(zhuǎn)化的光伏產(chǎn)品的介紹及其前景展示，使學(xué)生增強(qiáng)科技可使生活更美好的現(xiàn)實(shí)意義。提高學(xué)生的環(huán)保節(jié)能意識(shí)。訓(xùn)練習(xí)題盡可能聯(lián)系學(xué)生身邊的例子，并以圖片呈現(xiàn)，增加學(xué)生的分析

12、直觀性。2、加強(qiáng)中考考點(diǎn)對(duì)應(yīng)訓(xùn)練，及時(shí)鞏固提高。3.突出學(xué)生的自學(xué)與展示，講練結(jié)合，及時(shí)鞏固知識(shí)。案例的“不足”1.教材設(shè)計(jì)一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)想想做做沒有在課堂上完成。而是在課前完成。2、要鼓勵(lì)同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中多交流，多合作，課前做好充分的準(zhǔn)備。附件1： 【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】1.在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生_，釋放出巨大的核能.大部分太陽能以_和_的形式向四周輻射開去.2.目前直接利用太陽能的方式：一是用_把水等物質(zhì)加熱，另一種是用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化成_.3.我國光伏產(chǎn)品近期遭遇歐盟“雙反”調(diào)查，這是迄今為止對(duì)我國最大規(guī)模的貿(mào)易訴訟.光伏產(chǎn)業(yè)利用太陽能的最佳方式是光伏轉(zhuǎn)換，利用光伏效應(yīng)使太陽光照射到

13、硅材料上產(chǎn)生電流直接發(fā)電.下列說法中正確的是( )A.光伏效應(yīng)是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B.太陽能是不可再生能源C.太陽能和電能都屬于一次能源D.化石能源和太陽能都是取之不盡用之不竭的4. 太陽能熱水器是采用光轉(zhuǎn)化為熱的方式利用太陽能的.我國太陽能熱水器已走進(jìn)了千家萬戶.小明家的太陽能熱水器的采光面積是2.1 m2.若我市向陽的地方每平方米的面積1 h得到的太陽能輻射能平均為3106 J，每天接收太陽能的時(shí)間以8 h計(jì)算，熱水器能把接收到的太陽能的50%轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能，則正常情況下，該熱水器一天能把150 kg、初溫為20 的水加熱到多少？5.人類對(duì)能源的需求越來越大，世界能源危機(jī)日益突出.如何充分利用和開發(fā)新能源，實(shí)現(xiàn)低碳減排，已