人教版九年级物理第3节 太阳能

第3节《太阳能》导学案【学习目标】1.认识太阳的结构，知道太阳能是人类能源宝库。

2.了解太阳能的利用。

【学习过程】一、新课引入：请大家快速独立思考以下三个问题，用语言表述出太阳能的来源、特点和应用。

1.我们常用的能源主要有哪些？长期使用这些能源会不会导致能源危机？清洁环保的可再生能源有哪些？冬天我们晒太阳是利用了什么能源？它会不会枯竭和污染？2.举例说明太阳能是人类能源的宝库，它有哪些特点？3.举例说明太阳能有哪些应用？先对子相互交流，再小组内交流，若小组内的意见不统一，请提出来。

二、独立自主学习：请快速阅读课本P174—P177的相关内容，然后独立完成以下学习任务。

1.太阳——巨大的“核能火炉”（1）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生，释放出巨大的能量，因此太阳能本质上是能。

（2）太阳能以形式向外传播。

2.太阳能是人类能源的宝库（1）我们今天使用的实际上是远古生物储蓄的太阳能。

（2）我们使用的水能和风能等也是通过转化产生的。

3.太阳能的利用：目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用把水等物质加热，另一种是用把太阳能转化成电能。

4.不同物体吸收太阳辐射的能力不同，_______颜色、表面_______的物体吸收太阳辐射的本领强；_______颜色、表面_______的物体吸收太阳辐射的本领弱。

5.太阳能电池主要用于_______上，日常生活中仅用于_______、_______等耗电较少，工作电压较低的物品上。

6.在化石能源、核能、太阳能三者当中，属于可再生能源的是____ _ __。

请结对相互更正，然后在组内展示质疑，如果还有不清楚的地方，请其他小组来帮忙解决。

三、合作互助学习：请仔细阅读课本P174—P177内容，小组结对子先讨论，再独立完成下列问题，有疑问的可以请教自己的对子。

（一）交流自主学习（组内交流课前预习中的问题，小组长将组内解决不了的问题汇总）（二）合作探究：1.结合课本P175页图22.3-4，说明太阳辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。

第3节能量的转化和守恒满招损，谦受益。

《尚书》原创不容易，【关注】，不迷路！祸兮福之所倚，福兮祸之所伏。

《老子·五十八章》原创不容易，【关注】，不迷路！课题能量的转化和守恒课型新授课教学目标知识与技能1.知道能量守恒定律.2.能举出日常生活中能量守恒的实例.3.理解自然界中各种能量间的联系和相互转化、转移的规律.过程与方法1.通过学生自己动手做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化.2.通过学生讨论，体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体.情感、态度与价值观1.通过学生动手实验，激发学生的学习兴趣.2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学的世界观和思维方法打基础.教学重点各种形式的能的转化；能量守恒定律教具准备多媒体课件、塑料袋（黑色）、水、温度计、太阳能电池太阳帽、火柴、铁丝、酒精灯、钢球、单摆、细线、乒乓球教学难点区别能量转移和能量转化，并运用能量守恒定律分析具体问题教学课时1课时课前预习1.能的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化.用热传递的方法改变内能，实质上是内能从高温物体转移到低温物体的过程；用做功的方法改变内能，实质上是内能和机械能相互转化的过程.2.能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.3.分析下列能量转化实例，完成下列填空：（1）迅速摩擦双手.（机械能→内能）（2）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下.（光能→内能）（3）将连在小电扇上的太阳能电池对着阳光.（光能→电能）（4）用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片.（机械能→电能）巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.备课笔记新课导入教师提问：同学们，请大家双手不停地来回搓动，体会有何感受？学生动手操作后回答：手心发热.师从能量的角度分析下，能量如何变化？生：机械能转化为内能.师从现象的角度分析，揭什么关系？生：摩擦生热，说明力现象与热现象互相联系.大家分析得很好.除此之外，自然界中的其他现象之间有联系吗？它们之间的能量可以相互转化吗？在转化过程中有什么规律？下面我们就来讨论这些问题.进行新课能量的转化和转移1.能量的转化请大家自己动手完成教材P27“想想做做”中的小实验.学生分组进行实验.小组1完成实验1：来回迅速摩擦双手；小组2完成实验2，小组3完成实验3，小组4完成实验4.实验结束后各小组派一名代表发言.教师引导学生互相交流、点评，对回答不完善的地方可充完善.分析归纳、得出结论：实验1：说明机械能转化为能；实验2：说明太阳能转化为内能；实验3：说明太阳能转化为电能，再转化为机械能；实验4：说明机械能转化为电能.请大家再列举一些类似事例.学生思考、分析和讨论.师由此可见，自然界中的各种现象之间是互相联系的，在一定的条件下，各种形式的能量都可以相互转化.板书：能的转化：（1）在一定的条件下，各种形式的能量都可以相互转化.2）自然界中的各种现象之间是互相联系的.教师引导学看教材P27图14.3-1，思考并举例补充完整.学生举例，师学生所举事例引导学生分析，点评.（教师重点介绍气膨胀做功；水力发电；电流通过电热器；电流通过电动机；植物光合作用等现象中的能量转化.）2.能量的转移教师演示实验：把铁丝放在酒精灯上加热；运动的甲钢球撞击静止的乙钢球.提示学生观察，并分析能量如何变化.生：精燃烧释放出的内能转给铁丝，使铁丝内能增加；甲的机械能转移到乙球.这种转移的过程中能量形式没有变，只是由一个物体转移到另一个物体.能量守恒教师演示实验：（1）单摆实验；（2）把乒乓球从高处释放的实验.备课笔记小组问题探讨：不同形式的能量在什么条件下可以相互转化？小组问题探讨：1.能量转化和能量转移有什么区别？2.能量的总和是增加的、减少的还是不变？要的贡献.教学板书备课笔记知识拓展：机械能守恒与能量守恒的区别：（1）机械能守恒是有条件的，即没有机械能的损失或额外的能量补充时，机械能是守恒的，但如果发生机械能与其他形式能的转化，机械能不守恒.如：从坡上匀速滑下的自行车，机械能减小，因为克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能；加速升空的火箭，机械能增大，因为燃气推力对火箭做功，燃料的化学能最终转化为火箭的机械能.（2）能量守恒定律的成立是无条件的.能量转化的形式是多样的，一种形式的能量减少了多少，其他形式的能量就会增加多少；能量从一个物体（一部分）转移到另一个物体（另一部分），一个物体（一部分）的能量减少了多少，另一个物体（另一部分）对应的能量就会增加多少，能量的总量保持不变.课堂小结同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们知道了自然界最普遍、最重要的基本定律之一——能量守恒定律.明白了自然界中的各种现象是相互联系的，不是孤立的.能量守恒定律在人类认识自然、利用自然和保护自然中提供了重要依据和有力保障.好，谢谢大家！越低.讨论秋千和小球在运动中的能量转化.为什么它们的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？你认为减少的机械能到哪里去了？解：它们的高度降低，说明机械能减少了.但能量并没有丢失，实际上是通过做功把一部分机械能转化为了内能.想想议议（P29）如图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作.你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去？备课笔记小组问题探讨：按下开关后，灯泡亮了，在此过程中涉及到哪些能的转化？教材习题解答解：要使机器持续不断地做功，就要消耗能量把低处的水抽到高处，而做机械运动的各部件间有摩擦，会有部分机械能转化为内能，一部分能量用来对外做功抽水，使流下的水不能全部抽回.动手动脑学物理（P29~30）1.一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中.请你说出以上过程中发生了哪些能量转化.解：扣动扳机将子弹射出时，火药的内能转化为子弹的机械能，子弹在空中飞行与空气发生摩擦，子弹的机械能转化为空气的内能，陷入土地时与土地发生摩擦，子弹的机械能转化为土地的内能.2.请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义.●某太阳能电池工作的效率是16%;●某电动机工作的效率是83%；●某锂电池充电时的效率是99%；●某柴油机工作的效率是35%；●某电热水器工作的效率是87%解：（1）某太阳能电池工作的效率为16%，表示把吸收太阳能的16%转化为电能；（2）某电动机工作的效率为83%，表示将83%的电能转化为机械能；（3）某锂电池充电时的效率为99%，表示将99%的电能转化为化学能；（3）某柴油机工作时的效率为35%，表示将35%的内能转化为机械能；（4）某电热器工作时的效率为87%，表示将87%的电能转化为内能.3.小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能.小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确.他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水.已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注入前天然气表的示数是2365.89m3，注水后变为2366.05m3，天然气的热值为3.2×107J/m3.请你估测该热水器的热效率.解：水吸收的热量Q吸=cmΔt=cρVΔt=4.2×103J/(kg·℃)×103kg/m3×40×10-3m3×(40-15)℃=4.2×106J，天然气用量备课笔记课外拓展：第一类和第二类永动机永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械.不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，故称为“第一类永动机”.在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”.B.小球的机械能转移到木块上，但机械能的总量保持不变C.小球和木块的机械能转化成其他形式的能量（如内能等），但能的总量保持不变D.以上说法都不对解析：由于小球跟斜面、小球和木块与水平面间都有摩擦，小球和木块都要克服摩擦做功，使机械能转化为内能（小球、木块、斜面、水平面的内能都增加），但在能的转化过程中，能的总量保持不变，故正确答案为C.答案：C布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.教学反思1.通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感性的认识.通过多举例，多联系生活锻炼学生分析问题的能力.体会能量之间的相互转化来反映自然界各种现象的内在联系.学生在边实验边分析中获得了物理知识，学会了物理的学习方法.同时师生互动效果好，营造了良好的学习氛围.2.在帮助学生理解能量转化、转移过程中，能的总量保持不变时，采用演示实验，由学生视觉上观察到的表面现象入手进行引导剖析，揭开能量的真相——机械能不是消失了，而是转化成另一种形式的内能.这样由浅入深，水到渠成，学生自然就会明白了，能量不会凭空消失，也不会凭空产生.3.在帮助学生理解能量守恒定律时，最后提出问题：先前总有人设想制造永动机，结果都是失败了，摆出这样一个事实，让学生思考、讨论.应证了能量守恒定律为人类认识自然、利用自然和保护自然提供了重要依据和有力保障.备课笔记规律总结：常见的能量转化教学过程中老师的疑问：教学反备课笔记【素材积累】岳飞应募参军，因战功累累不断升职，宋高宗亲手写了“精忠岳飞”四个字，制成旗后赐给他。

第3节太阳能【教学目标】1.初步认识太阳的结构。

2.了解太阳能是人类的能源宝库,了解一些和太阳能有关的知识。

3.大致了解太阳能的利用方式。

【教学重难点】1.重点:太阳能的利用。

2.难点:太阳能的利用。

【课前准备】教师:多媒体课件。

学生: 课前搜集太阳能利用的资料、自制太阳能集热器。

【教学过程】【情境引入】节约能源保护环境成为人们的共识,近年来许多国家争相研究以太阳能为动力的汽车。

荷兰大学生成功研制出世界上最快的太阳能汽车(如图),时速可达到160km/h,你知道它的关键部件是什么吗?从而引入太阳能。

【互动新授】(一)太阳——巨大的“核能火炉”1.太阳的结构如图:太阳直径是地球的110倍,体积是地球的130万倍,质量是地球的33万倍,核心温度高达1500万摄氏度。

2.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,以光和热的形式向四周辐射。

(二)太阳是人类能源的宝库煤炭、石油、天然气是远古时期陆地和海洋中的植物通过光合作用,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。

自然界中的一切能源归根结底都来自于太阳能。

如图为化石能源的形成。

煤的形成石油、天然气的形成问题:根据如图所示,说明太阳辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。

学生分组讨论后汇报讨论的结果,教师总结:地球上的风能、水能等都来源于太阳。

地球上任何地方都在吸收太阳的能量,但是由于地面每个部位受热不均匀,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得能量,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能量用以维持生命。

(三)太阳能的利用探究活动:探究物体颜色对吸收太阳能的影响(自制太阳能集热器)。

《太阳能》教学设计一、教学目标〔一〕知识与技能1．知道太阳能的由来及其特点，知道它是地球巨大的天然能源，也是一种重要的新能源。

2．大致了解利用太阳能的方式及其新进展。

〔二〕过程与方法通过对太阳能及其转化情况的讨论，培养用能量转化观点分析问题的习惯。

〔三〕情感态度和价值观初步了解太阳能利用的现状和广泛利用太阳能存在的困难，产生高效利用太阳能的意识，培养学生节能环保和可持续开展的科学理念。

二、教学重难点本节是由“太阳──巨大的‘核能火炉’〞、“太阳是人类能源的宝库〞、“太阳能的利用〞三局部内容组成。

从太阳能的来源了解太阳，它是上一节核能的应用。

地球上的能源大多来自于太阳，并且太阳能分布广泛，具有巨大的应用前景。

所以正确认识太阳能及其巨大应用前景是本节教学重点。

太阳能在实际生活中应用的场合很多，但大多学生以前并没有注意，所以本节最后通过各小组调查的实例说明了目前我们身边利用太阳能的状况，对各种应用太阳能的实例进行分类，总结出利用太阳能主要通过两种方式，所以结合实例知道利用太阳能的两种方式是本节课教学难点。

教学重点：正确认识太阳能的来源及其巨大的应用前景。

教学难点：结合实例知道利用太阳能的两种方式。

三、教学策略太阳是一个巨大的核能火炉，它的能量来自于核聚变，对于太阳的能量的来源、结构、历史及寿命，可以通过课前查阅相关资料来了解太阳。

太阳是人类能源的宝库，地球上除了地热能、核能及潮汐能等少数几种能源不是来自太阳，其余能源主要来自于太阳。

可以从能量转化的角度来认识人类使用的能源，通过对煤、石油和天然气的形成过程，认识到这些能源是亿万年前的动、植物储存的太阳能。

通过收集的视频和图片，对生活中使用的太阳能进行分类，主要有两种类型：一类是把太阳能转化为内能的各种集热器，如太阳能热水器和塔式热电站；第二类是把太阳能转化为电能的，如太阳能电池。

分析这些使用太阳能的实例，总结出太阳能的优点，提出问题，为什么现在没有大规模使用太阳能呢？因为太阳能的使用还有些没有解决的问题，如本钱高、功率小、太阳能转化的效率还比拟低等。