资源简介

(共20张PPT)
人教鄂教版五年级上册
《太阳能热水器》
提出和聚焦问题
太阳能热水器通过吸收太阳辐射的热来加热水，是生活中常见的利用太阳能的技术产品。
我们在哪里见过
太阳能热水器？
它是什么样的？
太阳能热水器的结构
观察太阳能热水器结构示意图。
它由哪些部分组成？
热水器各部分有什么作用 ？
(储存热水、
保温)
(进入冷水)
(吸收热量、加热)
(放出热水)
水位超限流水
排出水箱里的空气
太阳能热水器的结构
观察太阳能热水器的结构示意图，太阳能热水器是如何利用太阳能的？
太阳能热水器将吸收的太阳光转换成热能， 在集热管内形成冷水自上而下、热水自下而上的自然循环，使整个水的温度逐渐升高达到一定的温度。
太阳能热水器的结构
太阳能热水器的加热原理（科普视频）
研 究 集 热 管 的 特 点
集热管是太阳能热水器中接收太阳
能量并将其转换为热能的关键部分。
观察集热管有什么特点。
实 验 设 计
集热管为什么
是深色的 ？
研究不同颜色的卡纸吸收太阳能的能力
研 究 集 热 管 的 特 点
实 验 设 计
时间相同，纸袋大小一样。
纸袋、温度计摆放角度相同，位置一致。
注意事项
研 究 集 热 管 的 特 点
研究不同颜色的卡纸吸收太阳能的能力（实验视频）
研 究 集 热 管 的 特 点
同颜色吸收太阳能的能力测试记录
20℃
20℃
20℃
20℃
黑色
红色
白色
绿色
28℃
25℃
22℃
24℃
8℃
5℃
2℃
4℃
实 验 结 论
黑色卡纸升温最明显，说明深色
物体吸收太阳能的能力较强；白
色卡纸升温最慢
得出结论：相同条件下，颜色越
深吸热效果越好。
根据实验数据，分析太阳能热水器的集热管为深颜色所起的作用
集热管为什么要用黑色
黑色因为不反射任何色光所以呈黑色，白色因为反射所有色光呈白色。所以，黑色吸收能力强，白色吸收能力弱。因此太阳能热水器的集热板最好用黑色，可以吸收更多的太阳光。
研究不同颜色的卡纸吸收太阳能的能力
集热管为什么要倾斜
阳光的直射与斜射，会影响物体的吸热效果。
集热管为什么要倾斜
设计实验，检验我们的想法是否正确
三个同样大小的黑色纸袋，
温度计依次放入其中，用夹子固定，
在阳光下分别垂直摆放、倾斜摆放和平放。
观察记录温度计初始温度，每隔一定时间
记录温度计示数。
实 验 步 骤
集热管为什么要倾斜
实 验 结 论
实 验 记 录
20℃
20℃
20℃
24℃
4℃
28℃
8℃
22℃
2℃
实验结论：
倾斜放置，阳光几乎垂直照射，获得的热量多；垂直放置和平放，阳光是斜射的，获得热量少。
为什么要有反射板
一些供户外旅行使用的太阳能热水杯有反射板。
增加反射板，能提高太阳能热水器的热效率吗？
为什么要有反射板
怎样利用纸袋、锡箔纸、温度计等材料设计实验，比较有无反射板时，纸袋内的温度变化情况？
两个同样的纸袋插入温度计倾斜摆放阳光下，其中在一个纸袋下面铺一张锡箔纸。观察记录温度计初始温度，每隔一定时间记录温度计示数。
为什么要有反射板
实 验 记 录
20℃
24℃
26℃
30℃
20℃
22℃
24℃
26℃
有反射板的纸袋温度高。
实验发现：
还有哪些方式能让太阳能热水器的
温度升得更快、保温效果更好？
储水箱外层包裹保温材料（泡沫、岩棉等），减少热量向外散失；
集热管做成双层真空结构，真空层阻止热传导，减少热量流失；
热水器外面加上外壳，防风，降低热量对流散失。
有趣的太阳能加热产品
扩展应用
为了充分利用太阳能来加热，人们设计了很多有趣的产品。
调查有哪些这样的太阳能加热产品以及它们在生活中的应用。
课 堂 总 结
通过这节课的学习，我们知道太阳能热水器是利用太阳能将水加热，物体的颜色会影响太阳能热水器的吸热效果，不同光照角度、不同光照量会影响太阳能热水器的吸热效果，增加反射板能提高太阳能热水器的热效率。
板书设计
认识太阳能热水器
一、太阳能热水器的结构
集热管（深色）→ 吸收太阳能
储水箱 → 储存热水（保温）
支架 → 支撑、调整角度
二、影响吸热的因素
颜色：深色 > 浅色（吸热能力强）
角度：垂直照射 > 斜射（吸热效果好）
反光板：反射聚光，增强吸热《食品加工中的微生物》教学设计
年级册别 五年级上册 学科 科学
教材版本 人教人鄂版 单元 第五单元
课题 17 认识太阳能热水器 课型 新授课
课时安排 共1课时，第1课时 授课类型 新授课
执教教师 （ ） 执教日期 （ ）
项目 内容
教材分析 本课是人教人鄂版五年级上册第五单元第1课，属于技术与工程领域。教材以太阳能热水器为载体，引导学生认识太阳能的利用。课文从太阳能热水器的整体结构入手，重点研究集热管的特点（颜色、倾斜角度）对吸热效果的影响，以及反光板的作用。通过三个层次的探究活动，帮助学生理解太阳能转化为热能的原理，为后续制作简易太阳能热水器奠定基础。
学情分析 五年级学生已学过热传递的相关知识，对热传导、热对流、热辐射有初步认识。学生在生活中见过太阳能热水器，但对其内部结构和工作原理了解不多。五年级学生具备了一定的实验设计能力和数据分析能力，能设计对比实验并记录数据。本课需要通过实验探究将抽象的太阳能转化具象化，帮助学生建立“颜色深浅、照射角度、反光材料”与吸热效果之间的关系。
目标维度 具体目标
科学观念 1. 知道太阳能热水器是利用太阳能将光能转化为热能的技术产品。 2. 了解太阳能热水器的基本结构（集热管、储水箱、支架等）及各部分功能。 3. 理解深色物体比浅色物体吸收太阳能的能力更强；物体表面与阳光垂直时吸热效果最好。
科学思维 1. 能通过对比实验分析不同颜色、不同角度对吸热效果的影响，培养比较分析和归纳推理能力。 2. 能根据实验数据得出结论，并解释太阳能热水器集热管设计为深色、倾斜放置的科学道理。
探究实践 1. 能设计并实施“不同颜色吸收太阳能”和“不同入射角度吸收太阳能”的对比实验，正确记录温度数据。 2. 能设计实验探究反光板对吸收太阳能的影响，用温度计测量并比较数据。
态度责任 1. 对太阳能的利用产生探究兴趣，乐于动手实验并如实记录数据。 2. 认识到太阳能是一种清洁、可再生的能源，体会科学技术在新能源利用中的价值。
类型 内容描述
教学重点 1. 了解太阳能热水器的结构及各部分功能。 2. 通过对比实验发现深色物体比浅色物体吸热能力强，理解倾斜角度对吸热效果的影响。
教学难点 1. 设计对比实验控制变量，准确测量和记录温度变化数据。 2. 将实验结论与太阳能热水器的实际设计建立联系，解释集热管设计的科学原理。
类别 详细内容
教学方法 情境教学法、实验探究法、观察比较法、数据分析法、小组合作法
教具准备 教师准备：多媒体课件（太阳能热水器结构图、工作视频）、实验器材：白色卡纸、黑色卡纸、其他颜色卡纸各若干、温度计4支、计时器；铝箔纸（反光板）、黑色塑料袋、泡沫块；实验记录单 学生准备：课前观察家中或小区中的太阳能热水器并记录其外观特征；科学记录本
教学环节 时间 教师活动与学生活动 设计意图 评价要点
一、热身导入 5分钟 【教师活动】 1. 出示太阳能热水器实物图片，提问：“同学们见过这个装置吗？它叫什么名字？” 2. 追问：“太阳能热水器是怎么把水加热的？它利用了哪种能源？” 3. 揭示课题：“今天我们就来深入认识太阳能热水器，探究它的奥秘。” 【学生活动】 1. 观察图片，辨认太阳能热水器。 2. 联系生活经验回答问题。 3. 明确本课学习任务。 通过生活实物引入，激发探究兴趣，建立与太阳能利用的关联。 能说出太阳能热水器利用太阳能；对课题产生探究兴趣。
二、讲授新知 8分钟 【教师活动】 1. 播放太阳能热水器工作视频，引导学生整体观察。 2. 出示结构示意图，逐一介绍各部分名称：集热管、储水箱、支架、进水管、出水管。 3. 提问引导：“集热管为什么是深色的？”“储水箱为什么外面有保温层？”“支架为什么要倾斜放置？” 4. 组织学生分组讨论各部分功能。 【学生活动】 1. 观看视频，整体感知太阳能热水器的工作过程。 2. 结合示意图认识各部分名称。 3. 分组讨论各部分功能，完成记录单。 4. 全班交流分享。 从整体到局部，帮助学生建立对太阳能热水器结构的系统认知，为后续实验探究做铺垫。 能说出太阳能热水器的主要组成部分及其功能。
三、实践操作 17分钟 【教师活动】 活动一：不同颜色吸收太阳能的实验（8分钟） 1. 讲解实验方法：将不同颜色的卡纸包裹在温度计液泡外，同时放在阳光下，记录初始温度和5分钟后的温度。 2. 强调控制变量：卡纸大小相同、放置位置相同、同时开始。 3. 巡视指导，提醒安全注意事项。 活动二：不同入射角度吸收太阳能的实验（5分钟） 1. 引导思考：“集热管放置的角度会影响吸热效果吗？” 2. 指导实验：将温度计分别以平放、45°倾斜、垂直三种角度放置，对比温度变化。 3. 提醒：注意调整角度使阳光以不同角度照射。 活动三：反光板的作用（4分钟） 1. 出示有反光板的太阳能热水杯图片，提问：“反光板有什么作用？” 2. 演示实验：有/无反光板条件下温度对比。 【学生活动】 1. 分组进行颜色对比实验，记录数据。 2. 进行角度对比实验，记录数据。 3. 观察反光板实验，记录温度数据。 4. 分析数据，得出结论。 通过三个层次的对比实验，让学生亲身经历“提出问题—设计实验—收集数据—得出结论”的科学探究过程，培养控制变量的实验能力。 能正确操作对比实验，如实记录温度数据；能根据数据得出颜色和角度对吸热影响的结论。
四、拓展提升 7分钟 【教师活动】 1. 组织全班交流实验结论：“通过实验，你们发现了什么？” 2. 引导归纳：深色物体比浅色物体吸热能力强；阳光垂直照射时吸热效果最好；反光板能增强吸热效果。 3. 回归生活：“观察生活中的太阳能热水器，它们的摆放方式和我们的结论一致吗？” 4. 拓展提问：“你还见过哪些太阳能加热产品？它们有什么共同特点？” 5. 展示太阳能灶、太阳能烧烤炉等产品图片。 【学生活动】 1. 分享实验结论。 2. 联系太阳能热水器的设计，解释其科学原理。 3. 观察生活中的太阳能热水器摆放方式。 4. 了解其他太阳能加热产品的应用。 将实验结论与工程实际建立联系，体会科学原理在技术产品中的应用；拓展视野，激发进一步探究的欲望。 能用自己的话解释太阳能热水器的设计原理；能列举其他太阳能利用产品。
五、课堂小结 3分钟 【教师活动】 1. 引导学生回顾本课学习内容。 2. 用思维导图梳理：太阳能热水器→结构（集热管、储水箱、支架）→吸热原理（颜色深浅、角度、反光）。 3. 评价课堂表现。 4. 布置课后任务：调查生活中的太阳能加热产品。 【学生活动】 1. 回顾本课学习内容。 2. 用思维导图整理知识要点。 3. 自评和互评课堂表现。 帮助学生梳理知识结构，巩固本课核心概念。 能说出本课的核心知识点。
作业类型 作业内容 评价标准
实践作业 观察家附近或小区中的太阳能热水器，记录它的颜色、摆放角度、是否有反光板等特征，思考这些设计与吸热效果的关系。 能准确观察并记录3项以上特征，能说出设计与吸热的关系。
动手作业 调查生活中还有哪些利用太阳能加热的产品（如太阳能灶、太阳能路灯等），记录至少3种产品的名称和用途。 能记录3种以上太阳能产品，描述其用途。
板书设计
17 认识太阳能热水器 一、太阳能热水器的结构 集热管（深色）→ 吸收太阳能 储水箱 → 储存热水（保温） 支架 → 支撑、调整角度 二、影响吸热的因素 颜色：深色 > 浅色（吸热能力强） 角度：垂直照射 > 斜射（吸热效果好） 反光板：反射聚光，增强吸热
反思维度 反思内容
成功之处 （课后填写）
不足之处 （课后填写）

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