1、 1903 年,年,“高斯号高斯号”轮船为了探索人迹罕至轮船为了探索人迹罕至的南极洲,驶进了南极。不巧,正遇上了大风雪。的南极洲,驶进了南极。不巧,正遇上了大风雪。这艘船被冻结在茫茫的冰原里,进退不得。船上的这艘船被冻结在茫茫的冰原里,进退不得。船上的人都非常着急,他们绞尽了脑汁,想出了各种方法。人都非常着急,他们绞尽了脑汁,想出了各种方法。有人想用炸药把冰炸开,有人想用锯把冰锯开有人想用炸药把冰炸开,有人想用锯把冰锯开可都失败了。最后,他们把收集到的黑灰和煤屑铺可都失败了。最后,他们把收集到的黑灰和煤屑铺在冰面上,从轮船边上铺起,一直铺到最近的一条在冰面上,从轮船边上铺起,一直铺到最近的一条
2、冰的大裂缝里,约有冰的大裂缝里,约有 2000 米长、米长、10 米宽。在阳米宽。在阳光的照射下,撒有黑灰和煤屑的冰渐渐融化了,光的照射下,撒有黑灰和煤屑的冰渐渐融化了,“高斯号高斯号”终于脱险了。这是为什么呢?终于脱险了。这是为什么呢?第第2121课课 太阳能热水器太阳能热水器学习目标学习目标 知道什么是热辐射。能通过实验分析得出如何能够吸收更多的热辐射。能够解释生活中的热辐射现象。学习忙了一天,睡觉之前洗个热水澡是个极其惬意的事情,学习忙了一天,睡觉之前洗个热水澡是个极其惬意的事情,热水澡能够加快新陈代谢,给人更高效的睡眠。热水澡能够加快新陈代谢,给人更高效的睡眠。下图是人们经常使用的两种
3、热水器。如果从安全、节能、环保的角度来说,你更倾向于哪一种呢?图1 电热水器图2 太阳能热水器 从环保、节能的角度来说,太阳能热水器具有碾压性的优势。接下来从环保、节能的角度来说,太阳能热水器具有碾压性的优势。接下来我们了解一下太阳能热水器的结构和工作原理。我们了解一下太阳能热水器的结构和工作原理。太阳能热水器阳光阳光 阳光照射到太阳能热水器的热管(热板)上,把管中的水晒热。热管水箱热板支架水箱太阳能热水器给水加热靠的是太阳。太阳能热水器给水加热靠的是太阳。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?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?让我们带着问题开始第一部分的探
4、究!让我们带着问题开始第一部分的探究!第一部分第一部分 认识太阳的热是怎样传递的认识太阳的热是怎样传递的 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到地球的吗?如果太阳的热是通过传导或对流的方式传到地球的,那么太阳与地球之间就应该具有某种物质存在,事实是怎样的?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 千米 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。根据以上事实,我们知道太阳的热不是通过传导和对根据以上事实,我们知道太阳的热不是通过传导和对流的方式传给地球的,那太阳的热又是怎样传递的呢?流的方式传给地球的,那
5、太阳的热又是怎样传递的呢?太阳从遥远的太空直接将热传给了地球,这种传递热的方式称为辐射。定义解释:太阳的热只能通过热辐射传递。辐射的能量不一定被物体全部吸收,所以吸收辐射和放出辐射是不同的概念。既然太阳能热水器的工作就是吸收辐射,那么太阳既然太阳能热水器的工作就是吸收辐射,那么太阳能热水器独特的外形是不是也是为了吸收更多的辐射呢?能热水器独特的外形是不是也是为了吸收更多的辐射呢?太阳能热水器阳光阳光热管水箱热板支架水箱第二部分第二部分 探究太阳能热水器吸热多少与哪些因素有关探究太阳能热水器吸热多少与哪些因素有关 观察比较太阳能热水器有什么相同点。热管颜色深热管倾斜放热管面积大假设:假设:我认为
6、,太阳能热水器吸热多少可能与我认为,太阳能热水器吸热多少可能与_、_、_等因素有关。等因素有关。颜色深浅吸热面大小吸热面与光线的角度光线角度吸热面颜色有了思路,我们就可以通过对比实验证明自己的假设是否正确。这次实验我们要用到“控制变量法”。即对比实验中,只有一个条件是可变的,其他条件要相同。材料:大小相同的长方体黑色纸盒 2 个、白色纸盒1个、带孔木板1块、电灯、温度计2支、水、三脚架等。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进纸盒中,点亮灯泡,观察记录温度计示数的变化。实验现象:黑色盒子中的温度计示数变化更大。实验(二)实验(二)分别将两个纸盒的一
7、个正面分别将两个纸盒的一个正面和一个侧面对着灯泡放置,和一个侧面对着灯泡放置,并且距灯泡远近相同。点并且距灯泡远近相同。点亮灯泡,观察记录温度计示数的亮灯泡,观察记录温度计示数的变化。变化。实验现象:受热面积大的盒子内温度计示数变化更大实验(三)实验(三)将其中一个纸盒面向灯泡倾将其中一个纸盒面向灯泡倾斜斜 45 度,并且两个纸盒的中心距度,并且两个纸盒的中心距灯泡远近相同。灯泡远近相同。点亮灯泡,观察记录温度计示点亮灯泡,观察记录温度计示数的变化。数的变化。实验现象:倾斜45的纸盒内温度计示数变化较大 比较每个实验的两组数据,我们可以得出什么实验结论?比较每个实验的两组数据,我们可以得出什么
8、实验结论?物体受热面颜色越深、受热面积越大、受热面与照射光线的角度物体受热面颜色越深、受热面积越大、受热面与照射光线的角度越接近越接近90,吸收的热辐射就越多,温度上升就越快。,吸收的热辐射就越多,温度上升就越快。根据实验结论推测太阳能热水器吸热多少与哪些因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?素有关?太阳能热水器吸热多少与受热面颜色深浅、受热面面积和受热面与辐射光线角度有关。颜色越深、面积越大、角度越接近90,吸热越多。总结总结 我们已经了解了什么是热辐射,物体吸收热辐射多少的因素。接下来我们思考周围有哪些物体利用到了热辐射?应用与拓展应用与拓展 寻找辐射热的应用寻找辐射热的应
9、用 寻找并记录生活中哪些地方应用了辐射热。比一比,谁找到得多。电疗仪电烤箱电暖器(小太阳)红外烤鸭解决问题解决问题 1903 年,“高斯号”轮船为了探索人迹罕至的南极洲,驶进了南极。不巧,正遇上了大风雪。这艘船被冻结在茫茫的冰原里,进退不得。船上的人都非常着急,他们绞尽了脑汁,想出了各种方法。有人想用炸药把冰炸开,有人想用锯把冰锯开可都失败了。最后,他们把收集到的黑灰和煤屑铺在冰面上,从轮船边上铺起,一直铺到最近的一条冰的大裂缝里,约有 2000 米长、10 米宽。在阳光的照射下,撒有黑灰和煤屑的冰渐渐融化了,“高斯号”终于脱险了。这是为什么呢?这里人们就是利用到了传热原理。黑灰和煤屑颜色特别
10、深可以吸收很多的热辐射,吸收热辐射后温度上升,热又通过热传导传给冰块,冰块升温后融化。当堂练当堂练 1.在雪上撒一些炉灰,在阳光照射下()A.撒上炉灰的雪化的更快 B.没撒炉灰的雪化的更快 C.一样快 2.下列颜色的布吸收辐射热的强度,从大到小排列顺序正确的是()A.红布、白布、黑布 B.黑布、红布、白布 C.白布、红布、黑布 3.下列没有应用热辐射原理的是()。A.紫外线消毒柜 B.坐在电暖气周围,感觉脸部微微发热 C.红外测温仪 4.下列说法中不正确的是()A.小笼包蒸笼应用的原理是气体的对流 B.电水.壶烧水应用了传导和对流两种方式 C.同一现象只可能用到一种热传递方式 5.我们晒太阳时,太阳传给我们热量的主要方式是()。A.传导 B.对流 C.辐射ABACC