太阳能(物理课件)(2)

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。

第三节太阳能【教学目标】知识与技能1.初步认识太阳的结构，知道太阳是巨大的核能火炉。

2.初步了解太阳是人类资源的宝库。

3. 知道太阳能的利用方式。

过程与方法1、通过观察学习了解太阳能的特点，理解太阳能属于可再生一次能源。

分析化石能源来自太阳能。

提高学生分析归纳能力。

2、通过太阳能的利用方式学习，提高学生综合分析问题的能力。

情感、态度、价值观养成学生开发和利用太阳能的意识，通过光伏产品推广提高创新节能意识。

【教学重点】了解太阳能，结合生产生活实际知道利用太阳能的方式【教学难点】太阳能利用中的能量转化【教学准备】课件多媒体【提出问题】想知道它们的作用吗？[ 分析 ]地球上不同地方吸收太阳的热能量不均匀，空气的冷暖就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后上升；周围冷空气过来补充，这样冷暖空气便产生用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。

实现了把太阳能转化为内能。

回顾本节课的学习内容§21.3 太阳能1.太阳是巨大的核能火炉，每时每刻发生核聚变。

2.太阳是能源宝库。

化石能源来自太阳能。

3.太阳能的利用。

光电转化，光热转化。

【教学反思】一、案例的“亮点”1、这节课的重点是了解太阳能的特点，知道太阳能应用方式。

我在教学设计上突出学生较熟悉太阳能集热器吸热设计讨论，和水循环的过程理解分析。

上完这节课使学生对太阳能热水器有更新更准的认识。

光电转化的光伏产品的介绍及其前景展示，使学生增强科技可使生活更美好的现实意义。

提高学生的环保节能意识。

训练习题尽可能联系学生身边的例子，并以图片呈现，增加学生的分析直观性。

2、加强中考考点对应训练，及时巩固提高。

3.突出学生的自学与展示，讲练结合，及时巩固知识。

二、案例的“不足”1.教材设计一个探究实验《想想做做》没有在课堂上完成。

而是在课前完成。

2、要鼓励同学们在学习中多交流，多合作，课前做好充分的准备。

附件1：【达标检测】1.在太阳内部，氢原子核在超高温下发生_____，释放出巨大的核能.大部分太阳能以___和___的形式向四周辐射开去.2.目前直接利用太阳能的方式：一是用_______把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化成_____.3.我国光伏产品近期遭遇欧盟“双反”调查，这是迄今为止对我国最大规模的贸易诉讼.光伏产业利用太阳能的最佳方式是光伏转换，利用光伏效应使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电.下列说法中正确的是( )A.光伏效应是将太阳能转化为电能B.太阳能是不可再生能源C.太阳能和电能都属于一次能源D.化石能源和太阳能都是取之不尽用之不竭的4. 太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的.我国太阳能热水器已走进了千家万户.小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1 m2.若我市向阳的地方每平方米的面积1 h得到的太阳能辐射能平均为3×106 J，每天接收太阳能的时间以8 h计算，热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能，则正常情况下，该热水器一天能把150 kg、初温为20 ℃的水加热到多少℃？5.人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出.如何充分利用和开发新能源，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题.6月5日是世界环境日，2013年我国的主题是“同呼吸，共奋斗”.目前，我国在开发、利用太阳能方向7032.5210J 20604.210J /(kg C)150kg ⨯=+=⨯⋅︒⨯℃℃℃Q t =+t cm 发展最快、最具潜力.你认为利用太阳能有哪些好处？ 参考答案：1.聚变，内能，光能2.集热器，电能3. A4.太阳能热水器中的水一天吸收的热量： Q=3×106J ×2.1×8×50%=2.52×107 J 因为Q=cm （t-t0）所以5.无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭，答案不唯一，合理即可）。

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)。

第二十二章能源与可持续发展第3节太阳能一、知识与技能1．知道太阳能的由来及特点。

2．知道太阳能是人类能源的宝库。

3．大致了解太阳能的利用方式及其新进展。

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、情感态度与价值观由太阳能的优点和利用的有限性增加学生的学习动力和创造欲望。

1．太阳能是人类能源的宝库。

2．太阳能的利用从能量的转化角度认识太阳能的利用方式。

多媒体课件等。

一、创设情景，激情导入问题：同学们都听过“万物生长靠太阳”这句话吧，从物理学角度看，怎样来理解这句话呢？(学生思考后，回答：这句话体现了太阳能重要性的问题(或反映了太阳能的利用等问题)。

)引导：太阳能是我们实际生活中一种非常重要的能源，同时也是我们现在正在大力开发的新兴能源之一，这节课我们就来学习与太阳能有关的知识《第3节太阳能》，从而引入课题。

(一)太阳——巨大的“核能火炉”引导：请同学们阅读课本中太阳——巨大的“核能火炉”内容，思考下列问题：(1)什么是太阳能？(2)太阳能如何传递？(3)太阳这个巨大的“核能火炉”正处于什么时期？(学生带着问题阅读课本，交流后回答。

)课件：媒体播放：太阳的结构示意图，并讲解。

(学生观看视频，与老师一同探究太阳的结构)小结：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。

太阳已经稳定地燃烧了50亿年，正处于壮年，要再经过50亿年才会燃尽。

(二)太阳是人类能源的宝库引导：太阳能可以说是地球上最大的能源了，我们周围的许些能源，如煤、石油和天然气与太阳能有怎样的关系？(同学们阅读课本“太阳是人类能源的宝库”内容，并思考问题。

小组内可以交流。

)课件：媒体播放：煤的形成，并讲解煤、石油和天然气的形成过程。

如图所示，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，躯体埋在地下和海底，腐烂了。

沧海桑田，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了煤和石油。

【实验原理】太阳能电池能够吸收光的能量，并将所吸收的光子的能量转化为电能。

在没有光照时在没有光照时, , 可将太阳能电池视为一个二极管可将太阳能电池视为一个二极管,,其正向偏压U 与通过的电流I 的关系为÷÷øöççèæ-=10nKT qUe I I (1)其中0I 是二极管的反向饱和电流是二极管的反向饱和电流,,n 是理想二极管参数是理想二极管参数,,理论值为1。

K 是玻尔兹曼常量是玻尔兹曼常量,,q 为电子的电荷量为电子的电荷量,,T 为热力学温度。

（可令nKTq=b ）由半导体理论知由半导体理论知,,二极管主要是由如图所示的能隙为V C E E -的半导体所构成。

CE 为半导体导电带，V E为半导体价电带。

当入射光子能量大于能隙时，光子被半导体所吸收，并产生电子收，并产生电子--空穴对。

电子电子--空穴对受到二极管内电场的影响而产生光生电动势，这一现象称为光伏效应。

光电流示意图太阳能电池的基本技术参数除短路电流SCI 和开路电压OCU 外, 还有最大输出功率m axP 和填充因子FF 。

最大输出功率m axP 也就是IU 的最大值。

填充因子FF 定义为OCSC U I PFF max=(2)FF 是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。

FF 值越大,说明太阳能电池对光的利用率越高。

【实验内容及步骤】1.1.在没有光源（全黑）的条件下，测量太阳能电池正向偏压时的在没有光源（全黑）的条件下，测量太阳能电池正向偏压时的U I -特性（直流偏压从V 0.30-）（1）设计测量电路图，并连接。

图1（2）利用测得的正向偏压时U I -关系数据，画出U I -曲线并求出常数nKTq=b 和0I的值。

2.2.在不加偏压时，在不加偏压时，在不加偏压时，用白色光照射，用白色光照射，测量太阳能电池一些特性。

测量太阳能电池一些特性。

注意此时光源到太阳能电池距注意此时光源到太阳能电池距离保持为cm20（1）设计测量电路图，并连接。