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太阳能的教学设计
教学目标
一、知识与技能
1、了解太阳能是人类资源宝库。
2、了解一些和太阳能有关的知识。
3、知道利用太阳能的方式。
二、过程与方法
通过课堂上设计装置，课下制作改进的过程，培养学生思考动手的能力，切实提高他们的创造能力，通过主动学习，提高学生搜集信息交流信息的能力。
三、情感态度与价值观
1、培养学生保护环境，合理利用资源的意识和不断创新、不断提高的精神。
2、能保持对大自然的好奇，初步领略自然现象的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
3、具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重点
太阳能的利用
教学难点
发明装置
教学方法
探究式教学法
教具和媒体
彩笔，直尺，实物投影仪，太阳能电动车
【教学过程】
一、出示问题
1．随着科学技术的发展，许多家庭中都安装了太阳能热水器，它方便、节能、高效，深得人们的青睐。你知道它的原理是什么？它是怎么样工作的吗？
2．为了节约能源保护环境，近年来许多国家争相研究以太阳能为动力的汽车。荷兰大学生最近成功研制出世界上最快的太阳能汽车（课本图19．3-7），这种利用太阳能而不需要加油的未来型汽车早已有了，但是由于车速较慢，专家很少认真看待它们。荷兰大学生研制的新型太阳能汽车时速可达到160 km/h，你知道它的关键部件是什么吗？
二、展示实物
用手一拨转盘就转，你能否用其他方法使它转起来呢？
用手电照射这个圆盘。
通过这个现象可提出什么问题？
引导学生对提出问题简要分析。
这节课就来重点研究与太阳有关的问题。
三、太阳能
观察、分析回答问题。
学生演示用激光手电照射这个圆盘它能否转起来呢？
学生列举自己提出的问题：可否用阳光代替手电光？光为何能让转盘转动起来呢？
激发学生积极思考问题。使抽象的知识形象、具体，便于学生接受。
教师只介绍方法，学生猜想，引起学生兴趣。
实验探究
解决问题
有关太阳的知识，已经请大家在课下查阅了有关资料，现在请你上台来给大家介绍一下你的收获，把你的成果和大家一起分享好吗？
1．太阳──巨大的“核能火炉”
太阳是一个巨大的“核能火炉”，其核心温度高达1 500万摄氏度。在太阳的内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，相当于在太阳的核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，它比原子弹的威力更大，如课本图19．3-1所示。
太阳核心释放的能量向外扩散，经过数千年的时间传送到太阳表面。太阳表面温度约6 000 ℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去。
2．太阳能──人类能源的宝库
太阳已经照耀我们的地球近50亿年了，太阳向外辐射的能量中，只有五亿分之一传递到地球，其中又只有一半被地球接收。地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用的大部分能量的源泉。
化石能源：
我们今天使用的最主要的一次能源煤炭、石油、天然气，它们的“年龄”都已有上亿年了，它们的形成都来源于太阳能。远古时期，植物通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下、海底经过几百万年的沉淀、化学变化、地壳运动，在高压下变成了煤、石油和天然气。可以说自然界中的一切能源归根结底都来自于太阳能。课本图19．3-3是石油、天然气形成的过程。
想想议议：地球上的能量是怎样转化和守恒的？
刚才大家都踊跃上台展示了自己的成果，说明你们都作了积极主动的准备，这种积极主动的学习态度值得肯定，希望大家能保持。现在我们来进一步总结一下太阳能有什么特点？
太阳能的特点
既然太阳能有这么多优点，我们就应该好好的利用。请大家讨论：平时我们都是怎样利用太阳能的？
3．太阳能的利用
太阳能有着很多的优点：（1）太阳能巨大，仅一小时到达地球表面的太阳能就比目前全世界一年能源生产的总量还多；（2）供应时间长，是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源；（3）分布广阔，获取方便；（4）安全清洁、无污染。所以现在世界各国都在研究、开发太阳能的利用。
目前直接利用太阳能的途径主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热，例如太阳能热水器（如课本图19．3-5）；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能（如课本图19．3-8）。
现在请同学来讲一讲人类是怎样利用太阳能的。能否对刚才这些事例分类？
①直接利用；②间接利用。
关于直接的应用，大家能否再讨论一下，可分为哪几种情况？
集热器、太阳电池。
若给你一个集热器，你会有什么发明创造？请讨论后画出图纸。
要求各组推荐几个同学上台展示你们发明的装置。
这一堂课大家学得很好，很积极主动，表现出了很高的创造能力。同学们今后一定会发明创造出很多有价值的器材。
这个实验很简单，最好每个同学都能做一做。也可以在黑色和透明塑料袋中注入相同重量（体积）的水，把袋口扎紧放在太阳底下暴晒，过一段时间后分别测量两个袋中的水温，将会发现黑色塑料袋中的水温比透明塑料袋中的水温高。这是由于黑色物体更容易吸收太阳光的能量，这也是利用太阳能的最简单、常用的方式。
学生举手上台演示并介绍：①太阳概况；②地球上贮藏的能量来源成因；③利用光碟交流太阳能反射炉的制造。
地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳。地球上任何地方都在吸收太阳的热能量，但是由于地面每个部位受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后上升；冷空气冷却变重后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。地球表面的一部分水吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨。植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存储在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。
学生讨论、交流。
清洁丰富、经济。
学生讨论，交流
烧煤、汽油、天然气。太阳能热水器、太阳能手表、太阳能汽车。
烧煤、汽油属一类，太阳能汽车、太阳能手表、太阳能热水器属另一类。
学生讨论后回答：可分为用集热器给水加热，利用太阳能电池板，把太阳能转化成电能。
学生设计讨论。
第一组演示：太阳能集热器吸收太阳能，使水温升高，供给住户洗澡做饭。
第二组出示图像。
这是一把太阳伞，顶部有一电风扇，上面是一个太阳能电池给风扇供电，这样既避免了日晒又可以享受到凉快。
培养学生乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探索活动。
学生讨论并自由发言说出措施，开阔了学生的发散思维。
激发学生积极思考问题。使抽象的知识形象、具体，便于学生接受。
培养学生观察、分析、概括能力
经过以上两个环节，让同学们经历了创造发明的设计过程，体验了其中的成功与失败，得到了情感态度价值观的熏陶。
巩固练习
1．太阳能的特点 ：经济、丰富、清洁
2．太阳能的利用：直接利用、间接利用
学生练习，及时反馈信息。
课后作业
1．课后“动手动脑学物理”中的1、2、3题。
观察、思考，动手动脑完成作业。
【教学反思】
通过本节课学习我们知道：太阳能其基本原理是利用太阳能热水器把太阳能转化为内能，将集热器管道内的水加热。太阳能热水器是采用太阳光对物体的作用来工作的；太阳能汽车在其结构中采用了航天飞船和空间站上安装的太阳能电池来提供能量。教材已经扩展的内容有：太阳的构造，太阳的一生，煤、石油、天然气的形成……。从教材内容可以扩展出去的问题有：恒星的一生及其三种不同的结局：白矮星、中子星及黑洞，太阳能电池的构造，地球上的各种循环现象，怎样更好地利用太阳能，如何延长太阳的寿命，在太阳晚年的人类生存问题……
本节课设计发明活动在器材的选择上有很大的灵活性，所以要在课上要鼓励学生多动脑、多实践，给他们相对充裕的时间，他们总会有所得。同时也要培养他们严谨的科学态度，潜移默化教给他们正确的科学方法。另外还要通过种种措施和手段，激发学生在课后仍然保持科学探究的热情，由课内到课外、由被动到主动，逐渐使学生自然地学会科学的想事情、做事情，这也是组织科学探究活动最终目的之一。
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