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21 太阳能热水器
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。
3、能基于所学知识，制定较完整的探究计划，初步具备控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。
4、了解热辐射在生活中的应用
二、教学重难点
重点：通过生活感受和动手实践，了解热辐射的传递形式和影响条件。
难点：探究太阳能热水器吸热多少与哪些因素有关
三、教学准备
PPT课件、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、三脚架等。
四、教学过程
（一）导入
随着社会的发展，人们生活水平的提高，很多人家都安装了太阳能热水器。太阳能热水器具有节能、环保、安全等特点深受人们的喜爱。冬季人们可以利用太阳能热水器获得热水用于洗脸、淘菜等。那么你知道太阳的热是怎样从遥远的太空传给太阳能热水器的吗？
这一节就让我们一起探究太阳能热水器吧
课题：21 太阳能热水器
活动一 认识太阳的热是怎样传递的
前面我们已经认识了热可以通过传导和对流的方式传递，太阳的热是通过这两种方式传导地球的吗？
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?
太阳和地球并没有接触，不可能是热传导。是对流吗？
让我们通过网络，书籍等途径查阅资料来获取有关信息，并将查阅的资料记录下来。
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。既然太空中没有空气，肯定也不是热对流。
那么太阳的热又是怎样传递的呢？
其实，太阳可以不靠任何介质直接向外发出热，这种热传递的方式叫热辐射。
在生活中，篝火、浴霸灯、火炉的热也是通过热辐射传递的。
你是否产生这样的疑问：篝火、浴霸灯、炉火和我们之间有空气呀，怎么不是热对流呢？
虽然篝火、浴霸灯、炉火的热，是通过空气介质的，但空气传热很慢，而我们感受到这些热传过来的速度却很快，说明它们是穿过空气直接到达我们身体的。
热辐射是物体因自身的温度直接向外发射能量的方式，温度越高，辐射越强。热辐射不需要依靠空气、水等任何物质，即使在真空中也能进行。
活动二 探究太阳能热水器吸热多少与哪些因素有关
我们先了解一下太阳能热水器的构造及工作原理
太阳能热水器由真空集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，工作原理：阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上，将太阳光能的热量吸收，由于两层玻璃之间是真空隔热的，绝大部分热量只能传给玻璃管里面的水，使玻璃管内的水加热。加热的水变轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶，桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充，如此不断循环，使保温储水桶内的水不断加热，从而达到热水的目的。
观察比较太阳能热水器有什么相同点（出示不同太阳能热水器图片）
通过观察比较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。
思考:这些相同点和它吸热多少有什么关系呢?
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。
下面通过对比实验证明自己的假设是否正确
对比实验中，只有一个条件是可变的，其它条件要相同
提示：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，我们可以用灯泡作为热源，用纸盒等作为受热物体: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，对比实验的原则是只能改变一个条件，如研究颜色，改变的条件是盒子的颜色，其他条件都要保持相同。
实验材料：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、三脚架等。[来源:学,科,网]
实验（一）
分别将黑色和白色的两个纸盒，放在距灯泡远近相同的位置
将两支温度计分别插入纸盒中，点亮灯泡，观察记录温度计示数的变化。
实验（二）
分别将两个纸盒的一个正面和另一个侧面对着灯泡放置，并且距灯泡远近相同，点亮灯泡，观察记录温度计示数的变化
实验（三）
将其中一个纸盒面向灯泡倾斜45度，并且两个纸盒的中心距灯泡远近相同。点亮灯泡，观察记录温度计示数的变化
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。
比较每个实验的两组实验数据，我们可以得出什么实验结论？
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。
根据实验结论推测太阳能热水器吸热多少与哪些因素有关？
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。
寻找并记录生活中哪些地方应用了辐射热
生活中用到热辐射的例子有电烤箱烤食物，火堆旁取暖，太阳照射大地，使大地变暖，炭火烤烧饼、灶台里烧柴火时，坐在边上会感觉到灼烧感、电暖气取暖等。
到目前为止，我们学习了哪几种热传递方式？
热传导（直接接触）、热对流（液体、气体）、热辐射（穿过空气）
在实际的热传递过程中，这三种方式往往不会独立存在，而是两种或三种同时存在。
热水壶通电后加热，壶里的水形成热对流，使冷水变热。然后热水通过接触把热传递给水壶壁。——热对流、热传导
烤箱通电后发出热，一部分热通过空气产生对流，一部分穿过空气直接传递给食物。——热对流、热辐射
电暖气通电后发出热，一部分热通过空气产生对流，一部分穿过空气直接传递出去。——热对流、热辐射
太阳能热水器接受太阳的热辐射，使太阳能水管外壁变热，然后传递给管里的冷水，冷水变热形成对流，这样热水器里的水就热起来了。——热辐射、热传导、热对流
火炉烧水，火炉和水壶外壁的传热方式是热传导，壶中的水的传热方式是热对流，火炉向周围空气传热的方式是热辐射。
铁锅炒菜，锅的外壁和铲子的导热方式是热传导 ，菜汤的导热方式是热对流，锅、菜等向周围空气导热的方式是热辐射。
热传导、热对流、热辐射有什么相同与不同之处？
传热方式
| 不同之处
| 相同之处
| 热传导
| | 都是由温度高的地方向温度低的地方传递热量[来源:学科网ZXXK]
| 热对流
| | | 热辐射
| - 可以不依靠任何介质直接传递[来源:学科网ZXXK]
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课堂练习
（1）在夏天的烈日下，很多物体摸上去很烫这是太阳的( )。[来源:学_科_网Z_X_X_K]
A.传导 B.对流 C.辐射
（2）天天气冷,坐在取暖器旁边，脸上立刻感到热，说明热主要是以( )的方式传播的。
A.热传导 B.对流 C.辐射
（3）火通过哪些方式把热传递给烤火的人?( )
A.热传导 B.对流、热辐射 C.热传导、对流、热辐射
（4）太阳能热水器主要是利用热传递的( )形式吸收能量的。
A.传导 B.对流 C.辐射
（5）下列用具的装置是用来避免热传递的是( )
A.热水瓶的玻璃内胆 B.电熨斗底部与衣服接触的金属面
C.电饭锅的内锅
五、板书设计
21 太阳能热水器
热辐射：物体因自身的温度直接向外发射能量的方式，
太阳能热水器吸热多少与颜色、摆放角度、受热面积有关[来源:Zxxk.Com]
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