資源簡介

(共41張PPT)
3.11 開發新能源
蘇教版六年級下冊
核心素養
※通過閱讀和交流研討，能簡單說明新能源的主要特點和常見類型，能列舉太陽能的利用方式。
※通過制作太陽能小車和探究實驗，能找到提高太陽能小車能效的合理方法，解釋原理。
※通過自主學習，能用自己的方式介紹一種新能源。
※制作太陽能小車，探究提高太陽能小車能效的合理方法。重點
※探究提高太陽能小車能效的合理方法，用自己的方式介紹一種新能源。難點
新知講解
認識新能源
1.新能源的概念和特點
新能源指新發現的或發現時間雖久但因技術經濟條件限制而未得到廣泛使用的能源，如太陽能、風能、地熱能、生物質能、核能、潮汐能等。為解決煤、石油和天然氣這些常規能源終將枯竭的問題，人們正在努力開發新能源。
新能源的優點是分布廣，有利于小規模分散利用；資源豐富，普遍具備可再生特性，可供人類永續利用；不含碳或含碳量很少，對環境影響小等。
新知講解
了解太陽能裝置的用途。
太陽能路燈是采用太陽能電池供電，密封蓄電池儲存電能，以超高亮度LED燈具作為光源，并由智能化充放電控制器控制，用于代替傳統公用電力照明的路燈。
對于太陽能的利用:將太陽能轉換為電能儲存起來，夜晚能點亮路燈。
新知講解
太陽灶是一種利用太陽能輻射，通過聚光等形式獲取熱量，對食物進行加熱，進行炊事烹飪食物的裝置。它不燒任何燃料、沒有任何污染；方便快捷、簡單易制。
對于太陽能的利用：收集太陽能，用來加熱食物。
新知講解
太陽能汽車是一種靠太陽能來驅動的汽車。相比傳統熱機驅動的汽車，太陽能汽車是真正的零排放。正因為其環保的特點，太陽能汽車被諸多國家所提倡，太陽能汽車產業的發展也日益蓬勃。
對于太陽能的利用：將太陽能轉換為電能儲存起來，能讓汽車發動機運轉起來。
新知講解
太陽能冰箱通過太陽光直接照在太陽能電池板上產生電能使冰箱工作。這種太陽能電池板還可以對蓄電池充電，可為野外場所，野外活動，家居應急等提供電力。
對于太陽能的利用：將太陽能轉換為電能儲存起來，為冰箱供電，使冰箱制冷。
新知講解
空間站太陽能帆板是收集太陽能的裝置，通常用于衛星、宇宙飛船的供能。
對于太陽能的利用：將太陽能轉換為電能儲存起來，為空間站供電。
新知講解
做一輛太陽能小車
利用太陽能光電板制作太陽能小車，比一比誰做的小車跑得快。
制作材料:太陽能光電板、電動機、開關、車軸、齒輪、結構板、車輪、橡皮圈等。
新知講解
制作步驟:(1)安裝電動機、開關和太陽能光電板連接線。
(2)安裝小車主體結構。
(3)安裝太陽能光電板和開關結構板。
新知講解
(4)卡緊太陽能光電板，太陽能小車制作完成。
制作原理:太陽能小車通過自然資源太陽光來發電。太陽能小車的工作原理是有一塊太陽能光電板，只要一有太陽光，它就會將光能轉變為電能，另外可外接電池通過電纜線及時傳輸到小車的電動機上，通過皮帶的傳動讓小車跑起來。
新知講解
生活小百科 太陽能煮雞蛋
選一個晴朗的天氣，把裝有熱水的小鍋放在陽光下的草地上。用剪刀把鋁箔剪成20份，每份是一張撲克牌的兩倍大。然后把鋁箔發亮的一面朝外，包在撲克牌上，做成20面小鏡子。在每面小鏡子上粘一根小細木棒，用膠帶固定好。把小鏡子插在草地上，調整好角度，讓它們反射的光線聚集在鍋里。把生雞蛋放進鍋里，一段時間后，鍋里的水沸騰起來，再過幾分鐘，鍋里的雞蛋就熟了。
新知講解
探究影響太陽能小車速度的因素
1.探究光電板受光面積與小車速度是否有關。
假設:受光面積大，小車速度大。
改變的條件:光電板的面積大小。
不變的條件:光電板的受光角度。
實驗材料:太陽能小車、紙片2片，回形針2枚。
新知講解
實驗步驟:(1)讓太陽能小車按一定的路線行駛一段距離(如2米)。
(2)用紙片對太陽能小車光電板進行部分遮擋，讓小車按之前的路線走過相同的距離。
(3)比較兩次太陽能小車所用的時間。
新知講解
實驗記錄:
受光面積與小車速度(行駛距離2米)
序號 改變受光面積 3次實驗現象 1 不遮擋光電板 3.15秒 3.31秒 3.34秒
2 遮擋一塊光電板 4.38秒 4.22秒 4.13秒
3 遮擋兩塊光電板 不啟動 實驗現象:對光電板進行部分遮擋后，小車的速度變小了。
實驗結論:光電板受光面積與小車速度有關，在光電板角度不變的情況下，受光面積大，小車速度大。
新知講解
2.探究光電板受光角度與小車速度是否有關。
假設:受光角度為90° ,小車速度大。
改變的條件:光電板的受光角度。
不變的條件:光電板的面積大小。
實驗材料:太陽能小車。
新知講解
實驗步驟:(1)將太陽能小車光電板的受光角度改為90°，讓太陽能小車按一定的路線行駛一段距離(如2米)。
(2)將太陽能小車光電板的受光角度改為45°，讓小車按之前的路線走過相同的距離。
(3)比較兩次太陽能小車所用的時間。
新知講解
實驗記錄:
受光角度與小車速度(行駛距離2米)
序號 改變受光角度 3次實驗現象 1 受光角度90° 3.33秒 3.25秒 3.28秒
2 受光角度45° 3.50秒 3.45秒 3.52秒
實驗現象:改變光電板的受光角度后，受光角度為90° ，小車速度大。
實驗結論:光電板受光角度與小車速度有關，在光電板面積不變的前提下，受光角度為90° ，小車速度大。
新知講解
太 陽 能 小 車
新知講解
為什么說太陽能取之不竭
說太陽能取之不竭，是因為太陽至少還能燃燒50億年，這對于人類來說是足夠久遠的。太陽是一個熾熱的火球，它不停地向四周輻射出巨大的能量，假如把地球表面0.1%的太陽能轉換為電能，轉換率為5%，每年的發電量就相當于當前世界上能量消耗的40倍。如果我們把落到地球上的太陽能全部收集起來，只要收集50分鐘左右，就夠全世界的人一年的能量消耗。
新知講解
常見新能源
1.了解常見新能源。
(1)風能。
風能資源總儲量非常大，據估算，全球可利用的潛在風能相當于全球總能量需求的10~20倍。風能的利用主要是風力發電，即利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過增速機將旋轉速度提升，來促使發電機發電。我國風能資源豐富，主要分布在北部地區、東南沿海及附近島嶼。
新知講解
風力發電機的工作原理是什么？
新知講解
地熱能
地熱來自地球深處，這種熱能儲量非常大。通過鉆井，可以把這些熱能從地下儲層引入水池、房間、溫室和發電站等。
地熱能是一種新的清潔能源，在當今人們的環保意識日漸增強和能源日趨緊張的情況下，對地熱資源的合理開發利用越來越受到重視。我國地熱資源豐富，大多可直接利用。
新知講解
地 熱 能
新知講解
生物質能
生物質能是指自然界中的生物及它們產生的廢棄物提供的能量，蘊藏在薪柴、玉米、藻類、稻殼、動物糞便和生活垃圾中。利用這些原料，可以制取沼氣用于燃燒、發電，還可以生產生物質成型燃料和生物乙醇、生物柴油等生物質液體燃料。我國生物質能資源十分豐富，有廣闊的應用前景。
新知講解
生物質成型燃料
生物乙醇(酒精)與生物柴油
新知講解
海洋潮汐能
海洋是地球上最大的能源庫，海洋能源主要有潮汐能、波浪能、海流能、潮流能、海水溫差能和海水鹽差能。更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風能、海洋表面的太陽能以及海洋生物質能等。海洋潮汐能就是在海水的漲落過程中隨著水位的變化而形成的巨大能量。人們因此稱海洋潮汐為“藍色的煤海”。
新知講解
潮 汐 能
新知講解
核能
核能也叫原子能，它的巨大能量是從小小的原子核內釋放出來的。1000 克鈾核發生裂變時，放出的能量相當于燃燒2700噸標準煤。利用核能發電的電廠叫核電站。核能發電量最多的國家是美國，核能發電量占本國總發電量比重最大的國家是法國(72.7%)。我國也正在利用核燃料建立核電站，先后興建了秦山核電站(浙江)，大亞灣核電站(廣東)。核電站造價雖高，但核燃料儲量多，價格低，核電成本較低，由于是無煙工業，還可以減少對環境的污染。
新知講解
天然氣水合物 俗稱可燃冰，是天然氣在特殊環境下結晶而成的“冰塊”。可燃冰燃燒后幾乎不產生任何殘渣，污染比煤、石油小得多。科學家估計，海底可燃冰的儲量可供人類使用1000多年，因而被科學家譽為“未來能源”21世紀能源”。
氫能 氫能是通過氫氣和氧氣反應所產生的能址。氫燃燒后的熱量約為同質量汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氫燃燒的產物是水，是世界上最干凈的能源之一。
新知講解
2.用自己的方式介紹一種新能源。
無污染的新能源——可燃冰
今天我讀了一篇文章，才知道原來有一種潔凈、無污染的新能源可燃冰。
可燃冰是天然氣(甲烷類)被包進水分子中，在海底低溫與壓力下結晶形成的。這種白色的固體在常溫下可釋放64立方米甲烷氣體和0.8立方米淡水，而且幾乎不產生任何污染，現在正全力開采這種可燃冰。
但在普及的過程當中,困難也隨之而來。如開采的困難，現在開采的方法有熱解法、降壓法和置換法等，但無一不是既費時又效率不高。
雖然如此，但在能源日益減少的今天，新能源開發是我們唯一的出路，但愿新能源能盡早普及世界，為世界打開一條新的道路。
課堂練習
1.[填空]為解決煤、石油和天然氣這些常規能源終將枯竭的問題，人們正在努力開發__________。
2.[填空]__________來自地球深處，這種熱能儲量非常大。通過鉆井，可以把這些熱能從地下儲層引入水池、房間、溫室和發電站等。
3.[判斷]太陽能是一種清潔、節能、安全的能源，人們應大力開發和利用太陽能。（ ）
4.[選擇]人們的食衣住行、生產勞動等都離不開能源，下列不屬于新能源的是( )。
A.生物質能 B.地熱能 C.天然氣
新能源
√
地熱
C
課堂練習
5.[實驗]下面是小科做“探究影響太陽能小車速度的因素”的實驗。先將實驗補充完整，再按要求回答下面各題。
實驗一:探究光電板受光面積與小車速度是否有關。
假設:受光面積大，小車速度大。
改變的條件:______________________________________。
不變的條件:光電板的受光角度。
實驗方法:對光電板進行部分遮擋。
實驗現象:________________________________________________。
實驗結論:_____________________________________________________________
_______________________。
光電板的面積大小
對光電板進行部分遮擋后，小車的速度變小了
光電板受光面積與小車速度有關，在光電板角度不變的情況下,受光面積大,小車速度大
課堂練習
實驗二:探究光電板受光角度與小車速度是否有關。
假設:受光角度為90°，小車速度大。
改變的條件:_______________________。
不變的條件:光電板的面積大小。
實驗方法:對光電板的受光角度。
實驗現象:____________________________________________________________。
實驗結論:_____________________________________________________________
_______________________。
光電板的受光角度
改變光電板的受光角度后，受光角度為90° ,小車速度大
光電板受光角度與小車速度有關，在光電板面積不變的前提下，受光角度為90° ,小車速度大
課堂練習
(1)太陽能小車是通過利用自然資源——__________來發電的。
(2)下面說法中錯誤的是（ ）。
A.太陽能小車不需要使用電池
B.太陽能是在新技術的基礎上系統開發利用的能源，因此屬于新能源
C.同時改變太陽能小車的受光面積和受光角度,速度一定會變快
(3)你能想到哪些增加太陽能小車速度的方法呢
太陽光
C
(答案不唯一)增加太陽能小車光電板受光面積；使光電板受光角度接近90°；將太陽能小車放在陽光充足的環境；更換轉換效率更好的太陽能光電板等。
活動手冊
活動手冊
課堂總結
本課通過動手組裝并玩一玩太陽能小車，然后設計實驗探究影響太陽能小車速度的因素。知道光照強度是影響太陽能小車光電板電力的因素之一，并能通過提高光照強度，提升太陽能小車的電力，進而提升速度。另外，知道改變地面材料、小車重量也會影響太陽能小車的速度。參考閱讀資料中介紹的風能、地熱能、生物質能三種常見新能源，通過查閱資料用自己的方式介紹一種新能源，從而延伸認識更多常見的新能源。
板書設計
謝謝
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