太阳能教学目标 太阳能教学设计综合实践(4篇)

太阳能教学目标 太阳能教学设计综合实践篇二

《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优点，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。

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”、“太阳能利用”三部分内容组成。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，但大多学生并没有注意，所以本节最后通过实例说明了人类利用太阳能的状况，对各种太阳应用的实例进行分类，总结出利用太阳能主要通过三种方式，所以结合实例知道利用太阳能的三种方式是本节教学难点。重点：正确认识太阳能的来源及其巨大的应用前景。难点：结合实例知道利用太阳能的三种方式。

三、教学策略

太阳就是一个巨大的核能火炉，它的能量来自于核聚变，对于太阳的能量来源、结构、历史及寿命，可以通过观察科教片《宇宙与人》，通过视频中介绍的太阳来了解太阳。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，其余能源大多来自于太阳。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。通过视频和图片，对生活中使用的太阳能进行分类，主要有三种类型：一类是把太阳能转化为热能的，如太阳能热水器；第二类是把太阳能转化为电能的，如太阳能电池；第三类是把太阳能转化为化学能的，如植物的光合作用。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，如成本高、功率小、太阳能转化的效率还比较低等。解决太阳能存在的问题，将为人类能源的可持续发展提供保障。

四、教学资源准备 科教片《宇宙与人》、太阳能电池板、小灯泡、导线、开关、带太阳能电池的计算器、实物投影、多媒体课件整合网络。

五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图

创设情景（5分钟）

展示多彩的地球：植物、变幻的色彩、利用的能源等，这些美丽的景色、多彩的世界都离不开太阳！

学生观看视频，了解太阳对地球及人类的重要性 创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲

引入新课（5分钟）

人类使用的很多能源，如化石能源、风能、光能等都是来自于太阳，下面我们对太阳能进行一个初步的了解

知道人类使用的很多能量都来自于太阳，认识到了解太阳能的必要性 提出本节课的教学内容

新课内容（25分钟）

太阳──巨大的“核能火炉”

阅读课本中的内容，思考下列问题： 1．地球距离太阳有多远？ 2．太阳有多大？ 3．太阳有多热？

4．太阳的能量来源是什么？

5．太阳的年龄是多少？它还能燃烧多少年？ 播放《宇宙与人》中有关太阳的介绍。

结论：太阳核心的原子核发生的聚变反应，使太阳核心释放的巨大核能向外扩散，传送到太阳表面，大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射 学生带着问题阅读课本，交流后回答： 太阳距地球约1．5×108km；太阳的直径约是地球的110倍，它的质量约是地球的33万倍；太阳表面的温度约6000℃，内核的温度高达1．5×107℃；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；太阳像一个巨大的“核能火炉”，它已经燃烧了近50亿年，它还能再燃烧约50亿年 ? 培养学生的自学能力 ? ? ? ? ? 通过观察视频，对太阳有进一步的了解

太阳是人类能源的宝库

太阳就是一个巨大的核聚变的能量库，它每秒向外辐射的总能量高达3．74×1026j，相当于每秒钟燃烧1．28×1026t的标准煤。但从太阳发射出来的总能量中，到达地球的太阳能只是太阳向外辐射能量的20亿分之一。

但即使射向地球的太阳能也不能完全照射到人类经常居住和生活的地区。/ 了解人类常用的能源，如风能、生物质能、化石能源等，你能说出它们的大致形成过程吗？ 人类使用的很多能源都直接或间接来自于太阳能，那是不是人类使用的所有能源都来自于太阳呢？ 小结：

人类利用风能、水能、生物质能其实都是间接地利用太阳能。太阳是人类能源的宝库 ? ? 介绍太阳辐射能量，初步了解太阳是人类能源的一个天然宝库。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 学生通过讨论，介绍几种常用能源的形成过程。如风能是由于太阳照射空气，使空气冷热不同，形成对流而成风；生物质能是由植物的光合作用积聚而成的，来自于太阳。

学生讨论，得出结论：人类使用的能源中除地热能、潮汐能、核能以外的能源几乎都来自于太阳 ? ? 培养观察思考、自学能力。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 培养学生的归纳总结的能力

太阳能的利用

地球上的能量大都来源于太阳能。在生产生活中你见过利用太阳能的实例吗？ 展示太阳能利用的图片，太阳能热水器、太阳能汽车、植物的光合作用、太阳灶、太阳能电池等。你能从能量转化的角度给它们进行分类吗？ 小结：

利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其他形式能的过程，主要有三个方面：光热转换、光电转换和光化转换。

展示一些以太阳能电池为电源的计算器、收音机等。讨论：

你能说说太阳能使用的优点和缺点吗？

学生说出生活中利用太阳能的实例，如太阳能热水器、太阳能电池等。? 学生讨论，尝试进行分类。

把太阳能转化为热能：太阳能热水器、太阳灶； 把太阳能转化为电能：太阳能电池、太阳能汽车； 把太阳能转化为化学能：植物的光合作用。? 学生讨论太阳能使用的优点和缺点 优点：环保无污染，可再生。

缺点：现阶段太阳能利用率较低，成本较高等。加强物理与生活应用的联系。? ? ? ? ? ? 培养学生的合作学习、归纳总结能力。

总结（5分钟）课堂小结：

1．通过这节课你学到了什么？

2．为什么说太阳是人类能源的宝库？ 3．太阳能利用有哪些途径？ 学生梳理本节课知识内容。1．总结本节课的主要内容，了解了太阳的基本知识，知道人类使用的能源大多来自于太阳。2．人类使用的各种能源除了潮汐能、核能、地热能等，大多来自于太阳能。3．太阳能的利用主要利用了光热转换、光电转换和光化转换 培养学生总结归纳的能力

作业布置

完成《动手动脑学物理》第1～2题 按要求完成 知识巩固

太阳能教学目标 太阳能教学设计综合实践篇三

课题2 探索太阳能热能的利用

太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。

让学生在研究型课程中探索利用太阳能热能的基本方法，整合物理学有关热力学的知识。学生在课程中通过实验，在动手、动脑中思考有效提高太阳能利用的效率的基本方法。在教师的指导下归纳得出一些物理学的基本规律和结论。从而设计出有自己见解和特点的太阳能热能利用的方案或设备。达到研究性学习的目的。

本课题实施采用实验法和归纳法。研究思考：

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×10w）的22亿分之一，但已高达173,000tw，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外）虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，并且因地而异，因时而变。因此在将太阳辐射能转换成热能的太阳能设备中，都要考虑一些最基本的问题，列举如下：

1.2.3.太阳能热能的采集手段。绝热（实际上是隔热）保温问题

热量的传播，即热传导、对流和热辐射。实际上，这三种方式往往是同时存在于热量传播的过程之中的。

引导学生从上述三个方面来思考获取和提高太阳能热能的利用的方法。通过实验来印证假设，在教师帮助下归纳成知识。

研究方法： 1.基本器材：

小包装纯净水（200ml左右）空瓶一个，30×40（厘米）聚乙烯透明塑料袋一个，20×20平方厘米黑纸一张，光亮、平整铝箔包装纸若干，高40厘米的支架一个，ti-83图形计算器及cbl和测温探头等。2.太阳能热能利用效率测定的方法定义：

把同体积、同起始温度的水，经过相同时间内的不同方法的太阳能加热，得到最终温度测量值。最终温度值最高即可确定为效率最高。

2263.研究过程设计： a)太阳能辐射通量简单测试：

对于研究和利用太阳能来说，测量出到达地球表面不同地区的太阳辐射通量的极大值是很重要的。现在已有的有关太阳能资源的资料大部分是利用地面太阳测量仪器收集的。这种收集资料的方法耗资巨大，在中学几乎不可能实施。我们利用ti图形计算器可以作一些简单的实验，对本地区的太阳辐射通量进行研究。

实验过程如下：

将纯净水空瓶装入约4/5容积（200ml）的自来水。然后把输液瓶橡皮塞用器材打出一个小孔，使测温探头能紧密地插入，做到不漏水。

在操场上将装配好的瓶平放在支架上接受太阳光的直射。

把ti-83图形计算器及cbl和测温探头连接好。设定每1分钟测一次，共10次开始测量，将结果存入计算器。

进行不同时间、不同天气下多次实验。

对数据进行对照分析可得出这样的结论：地面上的太阳辐射通量，不同时间（季节和时刻）以及不同天气（晴天和阴天）是不同的。同一天中，中午太阳辐射通量最大。资料表明对于不同地点（如纬度和海拔高度）也是不同的。b)提高太阳能转化成热能效率方法的实验

将a)实验使用的实验装置准备四套，其中一套不作任何改动，做标记为１号。其余三套按下列要求改装。

1.在塑料瓶外包上一个透明度较好的塑料袋，充足空气后扎紧袋口，不得漏气。探头连线留在塑料袋外，与ti-83图形计算器及cbl接好。做标记为２号 2.在塑料瓶外包上一个透明度较好的塑料袋，在塑料瓶外底部贴上一张黑纸，充足空气后扎紧袋口，不得漏气。探头连线留在塑料袋外，与ti-83图形计算器及cbl接好。做标记为３号 3.在第三组实验装置的基础上，在塑料袋外底面用透明胶带粘上光亮铝箔纸，充足空气后成弧形，扎紧袋口，不得漏气。探头连线留在塑料袋外，与ti-83图形计算器及cbl接好。做标记为４号

在操场上将装配好的四组实验装置平放在支架上接受太阳光的直射。同时打开ti-83图形计算器及cbl进行测温。设定每3分钟测一次，共10次开始测量，将结果存入各自计算器。测温结束，把四组采集的数据通过图形计算机自带的数据连线传到一个计算器内，进行数据处理。将数据处理成图形，同时显示四根“时间―温度关系曲线”。斜率最大的曲线即效率最高。

可以得到第四组最好，第三组效率较高。第二组再次之，第一组最差。实验分析：

第一组最差，原因是保温措施不当。周围空气的流动影响较大，造成热对流，能量损失较大，造成升温相对较慢。

第二组次之，因采用了不减弱太阳能辐射又有效的绝热、保温措施，空气的导热性很差，阻滞了被加热的水与外界的热交换。

第三组增加了黑纸，实际上是加大了接受太阳辐射能的能力。

第四组与第三组相比：利用铝箔的反射能力，将原来没有利用的能量加以利用，自然要比第三组效率更高。进一步思考：  如果实验中的瓶子用黑纸完全包起来的，与只在瓶的不直接受阳光照射部分贴上黑纸的热的传导形式是否一样？   如果实验放在地面上进行，结果会不会与现在的实验相同？会不会对实验产生影响？ 如果实验中所使用的塑料袋是不透明的，会不会对实验产生影响？结果如何？

进一步研究：

学生通过太阳能、新能源等关键词上internet网查询。用通过实验获得的物理知识和太阳能热能利用的基本原理。设计和开发出实用的、简便的、新颖的太阳能利用的新设备。

关于使用ti-83和cbl来测量温度的方法，已经有许多文章作了非常详细的介绍。限于篇幅，不再赘述.上海第四中学

王宝麟

太阳能教学目标 太阳能教学设计综合实践篇四

第三节

太阳能

●教学目标

1.知识与技能

●知道太阳能是人类能源的宝库 ●了解太阳能的优点．

●知道直接利用太阳能的两条途径． 2.过程与方法

●培养学生的观察能力.●初步分析问题和解决问题的能力.3.情感、态度与价值观目标

通过课文讲解,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感.●教学重点

初步认识太阳的结构，知道太阳能是人类能源的宝库 ●教学难点

太阳能的利用 ●教学方法

讲授、合作 探究 交流。●教具准备

有关挂图、录像资料等 ●课时安排 1课时 ●教学过程

一、温故致新

教师：人类利用的常规能源是什么？可以开发利用的新能源有哪些呢？

学生：常规能源有煤、石油、天然气等化石燃料和风力、水力资源等等，可以开发利用的新能源有核能、太阳能、地热能、潮汐能等等．

教师：回答得很好，前面我们已经学习了核能的开发和利用，用铀做燃料的反应堆虽然能大大减少能源的消耗，但是铀的储量也是有限的，而且使用时要产生放射性污染；轻核的 1 / 6 聚变虽然比裂变干净，还能释放更多的能量，但是至今还没有真正解决和平利用的问题，所以还要开辟新能源．随着科学技术的发展，人们发现太阳不但一直间接地向人类提供生存和发展的能量，而且还是可能为人类长期地直接提供巨大能量的新能源．今天我们就来学习太阳能．

二、创设情境 导入新课

思考：

1、想象如果没有太阳，我们的世界会变成什么样子？

2、太阳巨大的能量是怎样产生的？人类又是怎样利用太阳能的呢？ 学生讨论

三、探求新知

学生先阅读课本找出下列问题答案

1、太阳能的优点有哪些？

2、为什么说煤和石油是来源于上亿年前的太阳上的核能？

3、太阳能的利用还有哪些困难？

四、重点突破

（一）太阳——巨大的“核能火炉”

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。

太阳能结构图

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”。

3、太阳能供应时间长久．

那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，太

/ 6 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。太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源.（二）太阳是人类能源的宝库

教师：我们到哪里去取太阳能？怎样获取呢？

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。人类的日常生活，也无法离开阳光。

煤、石油、天然气的形成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。

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太阳能。

煤 石油 想想议议

根据图说明太阳辐射到地球的能量的利用、转化和守恒的情况。

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有了雨水形成水能。

地球表面的部分水吸收太阳能变为水蒸气上升，遇冷后凝结成云，再遇冷空气形成雨，植物通过光合作用从太阳能中获取能量，以化学能的形式储存在植物体内，人类和动物从植物或其他动物处获取生物质能以维持生命

教师先请同学议论：如何利用太阳能？然后总结．

（三）太阳能的利用

利用太阳能的方法：

1．把太阳能转化成内能以供利用＞（讲解：例如用太阳炉、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来做饭、烧水等等，也可用集热器把水加热，产生水蒸气，再推动汽轮发电机发电——这就叫太阳能热电站．）

2．通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能（讲解：例如用硅光电池——也叫太阳能电池，把太阳能直接转化成电能．太阳能电池的应用已很广泛，像人造卫星上的电源、太阳能汽车上的电源，小型电视机、计算器上的电源，城市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池，我国还用太阳能电池做航标灯的电源，铁路信号灯的电源等等）

想想做做

1.在一个黑色盘子和一个白色盘子中分别注入约1cm深的冷水，用温度计测量初温。2.将玻璃板（或透明塑料纸）盖在盘子上，然后放在阳光下晒一个小时。3.移开盖板，用温度计测量水温。哪个盘中的水温高？ 想一想，为什么用黑色的盘子？为什么盘子上要盖玻璃板？ 结论：黑色盘中水温高

原因：黑色的物质易吸收太阳光的热量，比如你穿黑色衣服比穿白色的热，盖玻璃是为了防止热量散失。

太阳能的优点

1、太阳能十分巨大

2、太阳能供应时间长久

3、太阳能分布广阔，获取方便

4、使用太阳能安全、不污染环境 太阳能的缺点

/ 6 教师：既然太阳能有那么多优点，为什么不大量推广、大范围应用呢？目前还有些技术问题没有解决．

1、能源分散

（讲解：经计算，垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有几百瓦，所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集和转换能量的系统，目前造价还太高，影响推广．

2、受自然条件限制

由于地球的自转和气候、季节等原因，太阳能的功率变化大，不稳定，给正常连续地使用造成困难

3、转化效率低

目前太阳能转换器的效率不高（讲解：光热转换的效率为50～60%，而光电转换的效率只有10%左右．所以还要下大力气研制高转换效率的材料）

4、成本较高

总结：要大规模地直接利用太阳能还要做大量的研究工作，现在已取得一定成果，只要不断努力，必将会不断有新的进展，随着科学技术的进步，应用也将越来越广泛．有人预言，到21世纪，太阳能将会成为人类的重要能源之一．

四、课堂小结

1、太阳----巨大的“核能火炉”

2、太阳能是人类能源的宝库

3、太阳能的利用

目前直接利用太阳能的方式有两种： 光热转化——把太阳能转化成内能以供利用；

光电转化——通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能。

五、随堂练习

1、下列说法正确的是（）

a．原子弹爆炸属于原子核聚变

b．在太阳内部，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸

c．化石燃料、水能、地热能都属于新能源

d．做功冲程中，热机是将机械能转化为内能

/ 6 2．当今人类利用的常规能源是（ad），新能源是（bc）。

a.化石燃料 b.核能 c.太阳能 d.电能

3.关于太阳能电池，下列说法中错误的是（d）a.太阳能电池使用寿命长，不需燃料

b.太阳能电池产生的电压较低

c.太阳能电池使用方便，但目前转化效率很低 d.太阳能电池的制造成本低，有利于普遍推广

4、关于太阳能的利用,下列说法错误的是(b)a.太阳能可以转化为内能 b.太阳能不能直接转化为电能 c.利用太阳能安全清洁无污染

d.对人类而言，太阳能几乎是取之不尽、用之不竭的

●板书设计

22.3 太阳能

1、太阳——巨大的“核能火炉”

2、太阳是人类能源的宝库

3、太阳能的利用的两种方式：

光热转化——把太阳能转化成内能以供利用；

光电转化——通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能。

●布置作业

动手动脑学物理：1、2、、4 ●教后反思

本节课主要采用讲授、合作 探究 交流推理教学方法，同时采用先进的教学手段，使学生多方位获取知识。本节探究太阳能的活动，是让学生经历类似科学家研究太阳能的过程，一个利用证据逻辑推理及想象作出合理解释的过程。通过阅读资料和研讨认识煤、石油和天然气的成因，认识它们与太阳能的联系。认识到煤、石油、天然气的能量实际上是储存了亿万年的太阳能。从而了解我们使用的能量大多最终来自太阳。让学生知道要从小做起，从我做起，为整个社会达成节能环保的目标尽自己的一份力。

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