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太阳能热水器

第7课做个太阳能热水器

教学目标:1、了解太阳能热水器的工作原理

2、设计太阳能热水器

3、制作太阳能热水器

教学重难点:能根据太阳能热水器的工作原理设计简易太阳能热水器。

教学准备:课前搜集太阳热水器的资料、PPT

教学过程:

1、学生汇报太阳能热水器的资料(每组限时1分钟)(5分钟) 课前布置学生通过多渠道、多方法广泛地了解、观察太阳能热水器,并且收集有关的资料和图片,进行整理、记录。

交流信息。学生之间相互交流,展示自己收集的太阳能热水器的资料和图片(先小组交流,再让代表在全班交流)。

师:今天这节课我们一起来学习做个太阳能热水器,课前已经布置大家去收集资料了,相信每一位同学都有许多收获。那么下面四人一个小组交流一下各自的资料,然后选出一位代表来汇报一下。

(生小组交流,师巡视指导)

师:好,请各小组代表介绍收集的有关“太阳能热水器”的信息。 (全班交流)

2、总结太阳能热水器工作原理(5分钟)

师:同学们说得真不错,现在老师要看看没有上来汇报的同学有没有仔细听了。老师这里有一幅家用太阳能热水器的图,你能说一说它的基本构造吗? 预设:太阳能集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统(PPT出示) 师:真不错!太阳能集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转换为热能的核心部件和技术关键。(PPT出示)那么制造太阳能热水器的材料有哪些呢? 预设:吸热材料、保温材料、贮水箱、支架等

师:同学们收集的资料可真齐全啊!那么我们知道太阳能热水器的功能就是?

预设:把水加热

师:是的,太阳能热水器能利用光能转换成热能把水加热,但同时它还需要给水?它的另一个很重要的功能是什么?

预设:给水保温

师:是呀!除了把水加热,还需要保温呢!不然水很快就冷了!所以,水箱的保温作用必须十分明显,一般合格的太阳能热水器每天温度下降在5℃以内。(PPT出示)好,现在我们再看看这个太阳能热水器,无论是这个还是其他的太阳能热水器,我们发现它的受热面都是怎么样的?

预设:倾斜的

师:那为什么要这么做呢?

预设:为了得到更多的太阳照射,就是热量。

师:说到点上了,倾斜安装就是为了使受热面和太阳入射光成90度角,使太阳能热水器受照射面积最大化,这样就可以最大限度地吸收太阳的“能量”。 师:对于太阳能热水器我们已经了解了很多,那么现在谁能用自己的话来说一说太阳能热水器的工作过程?

预设:通过集热管吸收太阳能给冷水加热,然后把热水送到保温箱保持一定的温度,当我们需要用热水时,通过控制系统放热水,并补充一定量的冷水到集热器进行加热。

师:说得真好!

师补充、总结太阳能热水器的工作原理。

(PPT出示:工作原理是利用集热器吸收太阳光,将光能转化成热能,并通过储水箱将热水储存。)

师:知道了太阳能热水器的工作原理后,那么该如何提高太阳能热水器的效能呢?我们可以采取哪些措施?

(PPT出示:最重要的集热器,使用了真空集热管。它用双层玻璃构成,内表镀上热吸收层,能充分吸收太阳光,就如保温瓶胆的内部结构。两层之间为真空,防止和减少管内外的热对流。保温水箱是采用双层不锈钢板构成,主要是坚固防锈。中间是聚氨酯整体发泡的保温体,能有效地保持水温。)

3、学习课本的设计方案(12分钟)

(1)明确任务和要求

师:现在我们已经基本上了解了太阳能热水器的构造、工作原理等信息,那么

接下来我们就要开始自己设计、制作简易的太阳能热水器了!好,首先,我们来看看设计要求!

PPT出示:能够装水200毫升;能够尽可能地在15分钟内,使热水器中水的温度升上去。

(2)明白太阳能热水器主要包括哪几个部分

师:首先,我们要制作的太阳能热水器应该包括哪几个部分?

预设:集热器、绝热贮水箱、支架

师:是的,说得很好!这三个主要的部分不能少,其他的部分我们就不制作了。

(3)解需要(可以)用哪些材料

师:那么为了使热水器尽快地升温,需要考虑哪些问题呢?

预设:怎样才能吸收更多的太阳能;怎样才能更好地保持住已升温的热水的温度。 师:同学们说的都很对!我们主要考虑怎样才能吸收更多的太阳能;怎样才能更好地保持住已升温的热水的温度。(PPT出示)那么针对这些问题我们可以采取哪些措施呢?选用什么材料做?首先我们来解决第一个问题。

预设①:可以用塑料瓶装水做贮水箱

师:为什么用塑料瓶,说一说你的理由吧!

预设①:用塑料瓶装水,容易让阳光射进去,减少热量外流,起到升温和保温的双重作用。

师:说的真好!还有吗?

预设②:集热器就是瓶子倾斜摆放,使集热器吸收更多的太阳能。

师:恩,是的,瓶子也要倾斜放置来吸收更多的热量。我们已经想了很多办法来吸收更多的太阳能,那么怎样才能更好地保持住已经升温的热水的温度呢? 预设:把塑料瓶装在一个纸盒子里,瓶子周围再装些泡沫塑料。

师:纸盒、泡沫塑料这些都是为了保温,其实塑料瓶和纸盒既是集热器又是保温箱,还有其他的措施吗?(若有就继续交流,若没有就请同学们阅读书上的设计方案)

(4)阅读学习课本上的设计方案

师:好,我们打开书本翻到40页,自己先看一看课本上的设计方案,想一想为什么这么设计,每个材料的作用是什么!想好以后同桌之间互相说一说。 (生讨论交流,师巡视指导)

师:好,停下来!这个方案用到了哪些材料呢?

预设:有大纸盒、泡沫塑料、小饮料瓶、锡箔纸、透明塑料纸。

师:是的,大纸盒、泡沫塑料、小饮料瓶这三个材料刚刚我们已经想到了,那么另外两个材料是用来干什么的呢?好,我们结合下面的升温和保温措施一起来解决。首先我们把第一条措施和第三条结合起来看,把瓶子支起来,盒子可以改变角度都是为了?

预设:为了使受热面和太阳入射光线角成90°角,吸收更多的太阳能。 师:说的很完整,真不错!我们再来看看第一条的后半句话,背面用锡箔纸反光又是为了?

预设:为了加强反射,让透过瓶子的阳光反射回瓶子,减少热量外流。 师:真不错,这个都想到了!现在我们知道锡箔纸的作用就是为了? 预设:加强反射

师:对,我们继续看第二条措施,谁看懂了,为什么这么做?

预设:为了减少盒内的热量向外辐射,也容易让阳光射进去。

师:好,最后一条措施,你们看懂了吗?

预设:是为了吸收更多的太阳辐射,黑色吸热较多。

师:是的,黑色能吸收较多热量,所以盒子内外都要涂成黑色,这样可以吸收更多的热量。同学们明白这个方案了吗?

4、设计简易太阳能热水器(8分钟)

(1)独立思考,和同桌说一说自己的想法

师:好,看懂了书上的方案,现在同学们自己想一个方案,你想怎么设计,想好以后同桌俩互相说说。

(2)四人小组为单位完成一份设计方案

师:好,现在四人一个小组合作设计一份太阳能热水器的方案。 (学生分组自行设计)

师:每一个小组设计好自己的方案后可以和别的小组交流讨论一下!看看还有没有需要改进的地方。

(小组之间交流各自的设计金点子)

5、交流各组设计方案(10分钟)

(1)选其中2组派代表上台讲一讲本组的设计方案

师:交流好了吗?现在我们一起来交流一下,每个小组选一个代表来说一说你们的方案吧!

(请2人)

(2)其他人听后,提出你对这一小组设计方案的意见(值得学习的方面和需改进的地方)

师:你们听了之后觉得他们小组的方案有没有值得你学习的地方,有没有需要改进的地方呢?

(3)教师总结点评

师:同学们真厉害!这样相互提意见互相学习,取长补短,大家的方案会越来越好,现在同学们再看看自己小组的方案,根据刚才同学们提出的建议,四人小组再好好讨论完善一下自己的方案吧!

(完善设计方案)

作业设计

师:方案我们已经设计好了,同学们在课后四人一个小组按照自己设计的方案合作制作一个简易太阳热水器,准备下节课展示。

板书设计

做个太阳能热水器

结构:集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统

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