資源簡介

第3節　太陽能
知識與技能：
1．了解太陽能是人類能源的寶庫。
2．了解一些與太陽能有關的知識。
3．知道利用太陽能的方式。
過程與方法：
通過自主學習的方式，培養學生的觀察能力及運用物理知識解決實際問題的能力。
情感、態度與價值觀：
由太陽能的優點和利用的有限性增加學生學習的動力和創造欲望。
重點：太陽能的來源和利用。
難點：太陽能的來源。
多媒體課件。
一、情景導入
多媒體展示圖片：太陽。
動植物的生長、人類的活動都無法離開太陽。這個發光發熱的大火球已經存在了50億年之久。你是否了解太陽？人類是否能夠從距離地球1.5億千米遠處的太陽上獲取所需的能源？這節課就讓我們一起來研究太陽能。
二、合作探究
　太陽——巨大的“核能火爐”
多媒體展示圖片：太陽的結構。
(1)太陽距地球1.5億千米，它的直徑大約是地球的110倍，體積是地球的130萬倍，質量是地球的33萬倍，核心的溫度高達1 500萬攝氏度。
(2)在太陽內部，氫原子核在超高溫下發生聚變，釋放出巨大的核能。太陽核心每時每刻都在發生氫彈爆炸，太陽就像一個巨大的“核能火爐”。
(3)太陽表面溫度約6 000 ℃，太陽至今已經穩定地“燃燒”了近50億年，而且還能繼續“燃燒”50億年。
太陽
太陽在浩瀚的宇宙中談不上有什么特殊性，組成銀河系的有大約兩千億顆恒星，而太陽只是其中中等大小的一顆。太陽的年齡近五十億歲，正處在它一生中的中年時期。作為太陽系的中心，地球上所有生物的生長都直接或間接地需要它所提供的光和熱。
太陽對太陽系而言是一個有著巨大影響并占支配地位的天體。太陽的直徑達一百四十多萬公里，是地球直徑的一百多倍；其質量占整個太陽系的99.8%。要用一百多個地球才能填滿太陽的圓面，而它的內部則能容納大約一百三十萬個地球。
太陽內核的溫度高達一千五百萬攝氏度，在那兒發生著氫－氦核聚變反應。核聚變反應每秒鐘要消耗掉約五百萬噸的物質，并轉換成能量以光子的形式釋放出來。這些光子從太陽中心到達太陽表面要花一百多萬年。光子從太陽中心出發后先要經過輻射帶，沿途與原子微粒的碰撞會丟失能量。隨后要經過對流帶，光子的能量被熾熱的氣體吸收，氣體在對流中向太陽表面傳遞能量。到達對流帶邊緣后，光子已經冷卻到五千五百攝氏度了。
我們所能直接看到的是位于太陽表面的光球層。光球層比較活躍，溫度約為六千多攝氏度，屬于比較“涼爽”的部分。光球層上有一個個起伏的對流單元“米粒”。每個“米粒”的直徑在一千六百公里左右，它們是一個個從太陽內部升上來的熱氣流的頂部。就是在不斷地對流活動中，太陽每秒鐘向宇宙空間釋放著相當于一千億個百萬噸級核彈的能量。
在光球層的某些局部溫度比較低，在可見光范圍內這些部位就顯得比其他地方黑暗，人們稱之為“黑子”。光球層外包裹著色球層，太陽將能量通過色球層向外傳遞。這一層中有太陽耀斑，所謂耀斑是黑子形成前產生的灼熱氫云。色球層之外是太陽大氣的最外層日冕。日冕非常龐大，可以向太空綿延數百萬公里，但只有在日全食時才可看到它。人們可以在日冕中看到從色球層頂端產生的巨大火焰“日珥”。
在輻射光和熱的同時，太陽也產生一種低密度的粒子流——太陽風。太陽風以每秒四百五十公里的速度向宇宙空間輻射。地球和其他某些行星的極光也是太陽風帶來的。如果一段時間內太陽風異常強大，便形成了太陽風暴。太陽的磁場極其強大復雜，其范圍甚至越過了冥王星軌道。
太陽已經近五十億歲了，它還可以繼續平靜地燃燒約五十億年。五十億年后，太陽內部的氦將轉變成更重的元素，亮度會增加到現在的2倍，體積也將不斷膨脹，水星、金星和地球都將進入它的大氣。在經歷一億年的紅巨星階段后，太陽將耗盡所有能源而坍縮成一顆白矮星，并通過向宇宙空間拋射物質而形成一個行星狀星云。
　太陽是人類能源的寶庫
能源與我們的日常生活息息相關。今天我們利用的各種能源都是從哪里來的呢？
多媒體展示圖片：石油、天然氣的形成，煤的形成。
(1)太陽光已經照耀我們的地球近50億年，地球在這近50億年中積累的太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉。
(2)今天，我們開采化石燃料來獲取能量，實際上是在開采上億年前地球所接收的太陽能。
　太陽能的利用
人類除了間接利用存貯在化石燃料中的太陽能外，還設法直接利用太陽能。如圖，是人類直接利用太陽能的兩種方式。
目前直接利用太陽能的方式主要有兩種：一種是用集熱器把水等物質加熱，另一種是用太陽能電池把太陽能轉化成電能。
第3節　太陽能
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見學生用書。
通過本節課的學習，學生收獲了不少知識。了解到了太陽能的產生機理，對太陽能有了新的認識，知道太陽能是人類能源的寶庫以及目前人類直接利用太陽能的方法。在分析煤、石油和天然氣的形成過程中，通過詳細的圖片展示，激發學生的學習興趣，突破常規的說教講解過程，將枯燥的知識形象化、生動化。同時在課堂上鼓勵學生多動腦、多實踐，給他們相對充裕的時間，他們會學有所得。同時也要培養他們嚴謹的科學態度，潛移默化地教給他們正確的科學方法。另外還要通過種種措施和手段，激發學生在課后仍然保持科學探究的熱情，由課內到課外、由被動到主動，逐漸使學生養成自主學習、勤于思考的好習慣。

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