初中物理人教版九年级全册第3节 太阳能学案

主  要  教  学  过  程

教学内容

教师活动

学生活动

一.情境

导入

【图片展示】

你看，在太阳能汽车上装有密密麻麻像蜂窝一样的装置，平常我们看到的航天器上的类似铁翅膀的装置。

【提出问题】

想知道它们的作用吗？

思考激疑

(设计意图：据新科技和航天技术提出问题让学生讨论，引导学生共同参与，调动学生主动学习的热情和积极性。）

二、合作探究，探究新知：

（一）太阳是巨大的核能火炉

课件展示

1.太阳的结构

2.太阳内部时刻发生核聚变

（二）太阳能是人类的能源宝库

1.化石能源来源于太阳能

2.生物质能、风能、水能来源于太阳能

（三）太阳能的利用

1、光热转化

2、光电转化

3. 太阳能的优点及不足

【自主学习】

请同学们阅读课本并回答以下问题：

1. 太阳的结构是怎样的？

2．太阳为什么是一个巨大的“核能火炉”，是哪一种形式的核能？

3.太阳能是以怎样的方式向外传递的？

4.太阳的“核能火炉”，永无止境的“燃烧”下去吗？

【知识归纳】

 1.太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的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1 500万摄氏度。太阳表面温度约6 000 ℃，太阳至今已经稳定地 “燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。

2.在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”

【重点强调】太阳内部时刻发生核聚变

【跟踪练习】

1.下列利用核聚变供能量的是（  ）

A.核电站B.核潜艇  C.原子弹 D.太阳

2、太阳内部发生的是       ，太阳能电池是把   能转化为      能

3、大部分太阳能以     和     的形式向四周辐射开去。

【知识引桥】

太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。

【自主学习】化石能源的形成

请同学们结合图片和课本，完成以下问题：

化石能源是怎么形成的？

【课件展示】

 石油、天然气的形成           煤的形成

【知识归纳】

远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。

    经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。

    经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。

【想想议议】

根据下图所示，说明太阳能辐射到地球的能量的利用，转化和守恒的情况。看看哪位同学说的好。

[ 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。万物生长靠太阳，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为食物，获取生物质能以维持生命。所以说地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳能。

[归纳总结] 太阳是人类能源的宝库

1．化石能源来源于太阳能

2．风能、水能来源于太阳能

3．生物质能来源于太阳能

【跟踪练习】

1.下列关于能源、能量的说法正确的是

 A．化石能源是可再生能源

B．太阳能不是清洁能源

 C．核能只能通过重核裂变获取  

D．化石能源实际上是来源于上亿年前太阳上的核能

2.今天我们开采化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接收的              。

【提出问题】观察太阳能热水器集热管，玻璃管内表面为什么涂成黑色的？

【探究实验汇报】自制太阳集热器

观察分析用哪种纸包着的瓶中水温度高？

将质量、温度相同的水分别倒入两个相同瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶包起来，然后将瓶子放在太阳光下，经一小时后，观察温度计的变化。

                                                            （说明：此实验是让学生课前完成的。）

【问题导学、自主学习】

人类除了间接利用存储在化石燃料中的太阳能外，还设法直接利用太阳能。请同学们自学太阳能的利用，回答人类直接利用太阳能的两种方式是什么？利用太阳能的优点和缺点是什么？

1、利用太阳能加热物体（光热转化）

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。

2、利用太阳能电把将太阳能转变为电能（光电转化）

太阳能电池实现了将太阳能转变为电能；

【归纳总结】

人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他

形式的能。

【畅所欲言】太阳能有哪些优缺点？

【总结】

太阳能的优点：

（1）能源量大：仅一小时到达地球表面的太阳能就有6.1×1020焦，比目前全世界一年能源生产的总量还多；

（2）可持续性强：供应时间长，是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源；

（3）能源易获取：分布广阔，获取方便；

（4）安全性：安全清洁、无污染，不排放CO2

太阳能的不足：能源分散、受自然条件限制，不稳定、转化效率低、成本较高。

【跟踪练习】

许多城市都在推广太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能。白天，太阳能转化为电能，除正常使用外，将多余的能量储存在蓄电池内，夜晚供交通指示灯及照明灯发光。

请完成下面的方框图，反映这个过程中能量发生

转化的情况。

学生自学展示：

1.太阳的结构：由太阳大气、对流层、辐射层、太阳核心。

2.太阳能的产生：氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。

3.太阳能的传递：大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射。

4.太阳“寿命”：至今稳定地“燃烧”近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。

（设计意图：通过自学使学生大致了解太阳的结构，明确太阳的能量来源内部时刻发生的核聚变，培养学生自学能力。）

思考回答

1.D

2. 核聚变    太阳能    电

3. 热    光

学生明确：

人类的日常生活，也无法离开阳光。

观看图片，认识

化石能源的形成

自主学习、回答问题

学生尝试回答

（设计意图：用丰富、科学、生动的图片资料，进一步激发学生主动参与、自主学习的兴趣，培养学生热爱自然、珍惜能源的意识。）

答案：

1.D

2.太阳能

学生汇报自制太阳集热器实验结论

学生分析实验数据：用黑纸包着的瓶中空气温度高。

得出结论：黑色物体更容易吸收太阳光的能量。

自主学习、回答展示：

观看图片，认识

光热转化把太阳能转化为内能。

观看图片，认识

光电转化实质：太阳能转变为电能

（设计意图：学生通过自主学习解决问题，提升对知识的认识，同时锻炼运用知识解决问题能力。）

交流讨论太阳能的优点。

学生交流讨论太阳能的不足：         

学以致用： 思考讨论分析解答

化学能、电能

（设计意图：借助课件将学生感兴趣的内容呈现出来，培养学生关注科学、关心社会发展的意识。学生通过思考解决问题，提升对知识的梳理，同时锻炼运用知识解决问题能力。）

三、课堂

小结

回顾本节课的学习内容

本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?

学生讨论梳理知识要点。

四、达标检测

师巡视       讲评

完成检测题

见附件1

五、布置作业

1.动手动脑学物理1.3.4

2.完成176页想想做做

课后完成