资源简介

21.太阳能热水器
教学目标
科学知识
1.能说出什么是辐射。
2.能归纳出太阳能热水器吸热多少与其颜色、吸热面积、与阳光之间的夹角有关。
科学探究
1.能从阳光下太阳能热水器中的水被晒热的现象中提出探究性问题。
2.能通过比较热水器的相同点提出有针对性的假设。
3.能通过查阅资料、实验等方式获得相关信息。
4.能用科学语言、记录表等记录整理信息，表述结果。
5.能用比较、推理等方法得出实验结论，并判断结论与假设是否一致。
6.能对探究活动做出总结性评价。
科学态度
1.能对太阳能热水器吸热多少与什么因素有关表现出探究兴趣。
2.能以实验现象为依据作出判断。
3.能与他人分工合作、沟通交流，综合考虑大家意见，形成集体的观点。
科学、技术、社会与环境(STSE)
1.能说出辐射热在生
中的应用。
2.能说出人们利用辐射热原理制作的科技产品影响着人们生产和生活的发展。
教学重点
1.能说出什么是辐射。
2.能归纳出太阳能热水器吸热多少与其颜色、吸热面积、与阳光之间的夹角有关。
教学难点
能通过比较热水器的相同点提出有针对性的假设。
教学准备
教师准备
大小相同的长方形黑色纸盒2个、白色纸盒1个、带孔木板1块、电灯泡、灯座、温度计2支、三脚架、课件等。
学生准备
《科学学生活动手册》、笔等。
教学建议
课时安排:建议安排2课时。
第一课时:完成活动1及“应用与拓展”。
第二课时:完成活动2。
教学过程
第一课时
(一)创设情境，提出问题
1.引导:我们知道太阳能够发光、发热。太阳发出的热能够使太阳能热水器中的水晒得很热。(出示太阳能热水器图片。)
2.提问:太阳的热是怎样从遥远的太空传给太阳能热水器的
(二)查阅资料，获取事实
1.引导:前面我们已经认识了热可以通过传导和对流的方式传递，如果太阳的热是通过传导和对流的方式传到地球的，那么太阳与地球之间就应该有某种物质存在，事实是怎样的 让我们通过查阅资料来获取有关信息。
2.要求:以小组的形式，通过上网或阅读有关书籍，了解太阳与地球之间有没有物质存在，将查阅的资料记录下来。
3.阅读:学生查阅记录有关资料。
(三)交流资料，形成知识
1.汇报:指定学生汇报查阅的资料，其他学生进行补充与评价。
2.讲解:太阳距离地球很远很远，约有1.5亿千米。而地球周围的空气只有2000-3000千米厚，也就是说地球大气层以外遥远的太空是没有空气的。这说明太阳的热不是靠传导和对流的方式传给地球的，那么又是靠什么传递的呢
3.小结:太阳从遥远的太空直接将热传给地球，这种传递热的方式称为辐射。
(四)联系生活，实践运用
1.谈话:生活中很多地方用到了辐射热，说一说你都知道哪些呢
2.观察:分组观察生活中哪些地方用到了辐射热，拍照后将照片粘贴到《科学学生活动手册》第29页中。
3.提问:它们各有什么用途，你还知道哪些利用辐射热原理制作的科技产品，它们对人们的生活有什么影响
4.汇报:指定小组代表进行汇报，其他学生进行补充与评价。
板书设计
21.太阳能热水器
太阳从遥远的太空直接将热传给地球，
这种传递热的方式称为辐射。
第二课时
(一)创设情境，提出问题
1.出示谜语:黑方脸，斜着坐，晒-晒，水变热。
2.引导:猜一猜这是什么物体 (播放太阳能热水器视频)太阳能热水器能够吸收太阳的辐射热，使冷水变为热水。
3.提问:太阳能热水器吸热多少与哪些因素有关呢
(二)观察比较，作出假设
1.引导:太阳能热水器吸热多少与它本身的哪些特点有关 (出示不同类型的太阳能热水器图片)下面我们观察比较太阳能热水器有什么相同点。(学生通过观察比较会发现它们都是黑色的，都是斜着放，都是面积大的一面朝向太阳。)
2.思考:这些相同点和它吸热多少有什么关系
3.假设:太阳能热水器吸热多少可能与颜色、摆放角度、受热面积有关;黑色的比白色的可能吸热多，受热面积大的比受热面积小的吸热多，受热面与光线垂直的比不垂直的吸热多。
(三)明确思路，实验观察
1.明确思路。
(1)引导:太阳能热水器吸热多少与什么有关的实验是一个模拟实验，我们可以用酒精灯或灯泡等作为热源，用小瓶、杯子、盒子等作为受热物体:我们猜想到影响太阳能热水器吸热多少的因素有颜色、角度、受热面积，在实验中还有一个条件会影响实验结果，就是距离。对比实验的原则是只能改变个条件，如果研究颜色，改变的条件是盒子的颜色，其他条件都要保持相同。
(2)提问:怎么改变研究条件，怎么使其他条件保持相同呢
(3)交流:学生尝试从实验变量入手进行实验设计，然后进行交流。
(4)演示:结合学生的设计情况，用动画演示如何控制变量。
2.
掌握方法。
(1)引导:下面播放实验方法视频，注意实验分几步完成，每一步怎样做，看谁记得准确。
(2)播放:实验方法视频，学生观看、记忆。
(3)要求:每个小组先做“颜色对吸热的影响”，然后做“受热面积对吸热的影响”的实验，最后做“角度对吸热的影响”的实验(注意第二个实验要选用没用过的盒子)。
比一比，哪个小组在规定的时间内完成的实验多，观察到的实验数据更准确。
(4)提示:实验前要认真熟悉实验步骤;不要用手摸灯泡，避免烫伤，不要看灯泡，避免刺眼;实验中小声交流，合理分工，团结合作。
3.实验观察。
学生进行实验，将观测到的数据记录在《科学学生活动手册》第29页中。教师巡视指导。
(四)分析现象，形成知识
1.交流:学生先在小组内分析、比较实验数据，得出结果;再进行全班交流，并相互补充与评价。
2.小结:颜色越深、吸热面积越大、光线照射角度越接近90°则吸热越多。
根据实验结果可以推理得出:黑色的、受热面积大的、摆放角度始终与太阳光线垂直的太阳能热水器吸热最多。
(五)运用知识、括展延伸
1引导:实际上太阳能热水器还存在不足，比如太阳每天的位置都在不停地发生变化，照射角度不能一直是90度，它的受热面积还不够大。下面请你们发挥自已的聪明才智，设计一种新型的、吸热更多的太阳能热水器，小组共同词论，可以通过文字或图画来表示你们的成果。最后比一比，看哪个小组设计的太阳能热水器科学、新颖、实用。
2.设计:学生在小组内设计新的太阳能热水器。
3.汇报:指定学生汇报自己小组设计的方案，要求其他学生认真倾听，积极提出合理的意见或建议，客观地评价别人的设计成果。
4.评价:教师对学生的设计进行评价，选出更加科学、新颖、实用的设计方案。
课程资源
太阳能热水器的工作原理
太阳能热水器是一个光热转换器，它的真空管是太阳能热水器的核心，其结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，以最大限度地吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而密度大的冷水则下降。热水始终位于上部，即水箱中。太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大，主要取决于光照。当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时，热水器内的热水便依靠自然落差流出，落差越大，水压越高。
板书设计
太阳能热水器
太阳能热水器吸热最多：
黑色的、受热面积大的、摆放角度始终与太阳光线垂直

展开更多......

收起↑