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(共22張PPT)
1903 年，“高斯號”輪船為了探索人跡罕至的南極洲，駛進了南極。不巧，正遇上了大風雪。這艘船被凍結在茫茫的冰原里，進退不得。船上的人都非常著急，他們絞盡了腦汁，想出了各種方法。有人想用炸藥把冰炸開，有人想用鋸把冰鋸開……可都失敗了。最后，他們把收集到的黑灰和煤屑鋪在冰面上，從輪船邊上鋪起，一直鋪到最近的一條冰的大裂縫里，約有 2000 米長、10 米寬。在陽光的照射下，撒有黑灰和煤屑的冰漸漸融化了，“高斯號”終于脫險了。這是為什么呢？
第五章 熱傳遞
第21課 太陽能熱水器
學習目標
知道什么是熱輻射。
能通過實驗分析得出如何能夠吸收更多的熱輻射。
能夠解釋生活中的熱輻射現象。
學習忙了一天，睡覺之前洗個熱水澡是個極其愜意的事情，熱水澡能夠加快新陳代謝，給人更高效的睡眠。
下圖是人們經常使用的兩種熱水器。如果從安全、節能、環保的角度來說，你更傾向于哪一種呢？
圖1 電熱水器
圖2 太陽能熱水器
從環保、節能的角度來說，太陽能熱水器具有碾壓性的優勢。接下來我們了解一下太陽能熱水器的結構和工作原理。
太陽能熱水器
陽光
陽光
陽光照射到太陽能熱水器的熱管（熱板）上，把管中的水曬熱。
熱管
水箱
熱板
支架
水箱
太陽能熱水器給水加熱靠的是太陽。
你知道太陽的熱是怎樣從遙遠的太空傳給太陽能熱水器的嗎？
讓我們帶著問題開始第一部分的探究！
第一部分 認識太陽的熱是怎樣傳遞的
我們已經認識了熱可以通過傳導和對流的方式傳遞，太陽的熱是通過這兩種方式傳到地球的嗎？
如果太陽的熱是通過傳導或對流的方式傳到地球的，那么太陽與地球之間就應該具有某種物質存在，事實是怎樣的？
太陽距離地球很遠很遠，約有 1.5 億千米。而地球周圍的空氣只有 2000 千米 ~3000 千米厚，也就是說地球大氣層以外遙遠的太空是沒有空氣的。
根據以上事實，我們知道太陽的熱不是通過傳導和對流的方式傳給地球的，那太陽的熱又是怎樣傳遞的呢？
太陽從遙遠的太空直接將熱傳給了地球，這種傳遞熱的方式稱為輻射。
定義解釋：太陽的熱只能通過熱輻射傳遞。輻射的能量不一定被物體全部吸收，所以吸收輻射和放出輻射是不同的概念。
既然太陽能熱水器的工作就是吸收輻射，那么太陽能熱水器獨特的外形是不是也是為了吸收更多的輻射呢？
太陽能熱水器
陽光
陽光
熱管
水箱
熱板
支架
水箱
第二部分 探究太陽能熱水器吸熱多少與哪些因素有關
觀察比較太陽能熱水器有什么相同點。
①熱管顏色深
②熱管傾斜放
③熱管面積大
假設：我認為，太陽能熱水器吸熱多少可能與________、__________、________________等因素有關。
顏色深淺
吸熱面大小
吸熱面與光線的角度
光線
角度
吸熱面
顏色
有了思路，我們就可以通過對比實驗證明自己的假設是否正確。
這次實驗我們要用到“控制變量法”。即對比實驗中，只有一個條件是可變的，其他條件要相同。
材料： 大小相同的長方體黑色紙盒 2 個、白色紙盒1個、帶孔木板1塊、電燈、溫度計2支、水、三腳架等。
實驗（一）
分別將黑色和白色的兩個紙盒，放在距燈泡遠近相同的位置。
將兩支溫度計分別插進紙盒中，點亮燈泡，觀察記錄溫度計示數的變化。
實驗現象：黑色盒子中的溫度計示數變化更大。
實驗（二）
分別將兩個紙盒的一個正面和一個側面對著燈泡放置，
并且距燈泡遠近相同。點亮燈泡，觀察記錄溫度計示數的變化。
實驗現象：受熱面積大的盒子內溫度計示數變化更大
實驗（三）
將其中一個紙盒面向燈泡傾斜 45 度，并且兩個紙盒的中心距燈泡遠近相同。
點亮燈泡，觀察記錄溫度計示數的變化。
實驗現象：傾斜45°的紙盒內溫度計示數變化較大
比較每個實驗的兩組數據，我們可以得出什么實驗結論？
物體受熱面顏色越深、受熱面積越大、受熱面與照射光線的角度越接近90°，吸收的熱輻射就越多，溫度上升就越快。
根據實驗結論推測太陽能熱水器吸熱多少與哪些因素有關？
太陽能熱水器吸熱多少與受熱面顏色深淺、受熱面面積和受熱面與輻射光線角度有關。顏色越深、面積越大、角度越接近90°，吸熱越多。
總結
我們已經了解了什么是熱輻射，物體吸收熱輻射多少的因素。
接下來我們思考周圍有哪些物體利用到了熱輻射？
應用與拓展
尋找輻射熱的應用
尋找并記錄生活中哪些地方應用了輻射熱。比一比，誰找到得多。
電療儀
電烤箱
電暖器（小太陽）
紅外烤鴨
解決問題
1903 年，“高斯號”輪船為了探索人跡罕至的南極洲，駛進了南極。不巧，正遇上了大風雪。這艘船被凍結在茫茫的冰原里，進退不得。船上的人都非常著急，他們絞盡了腦汁，想出了各種方法。有人想用炸藥把冰炸開，有人想用鋸把冰鋸開……可都失敗了。最后，他們把收集到的黑灰和煤屑鋪在冰面上，從輪船邊上鋪起，一直鋪到最近的一條冰的大裂縫里，約有 2000 米長、10 米寬。在陽光的照射下，撒有黑灰和煤屑的冰漸漸融化了，“高斯號”終于脫險了。這是為什么呢？
這里人們就是利用到了傳熱原理。黑灰和煤屑顏色特別深可以吸收很多的熱輻射，吸收熱輻射后溫度上升，熱又通過熱傳導傳給冰塊，冰塊升溫后融化。
當堂練
1. 在雪上撒一些爐灰，在陽光照射下( )
A. 撒上爐灰的雪化的更快 B. 沒撒爐灰的雪化的更快 C.一樣快
2. 下列顏色的布吸收輻射熱的強度，從大到小排列順序正確的是（ ）
A. 紅布、白布、黑布 B.黑布、紅布、白布 C. 白布、紅布、黑布
3.下列沒有應用熱輻射原理的是( )。
A.紫外線消毒柜 B.坐在電暖氣周圍，感覺臉部微微發熱 C.紅外測溫儀
4.下列說法中不正確的是( )
A.小籠包蒸籠應用的原理是氣體的對流 B.電水.壺燒水應用了傳導和對流兩種方式
C.同一現象只可能用到一種熱傳遞方式
5.我們曬太陽時，太陽傳給我們熱量的主要方式是( )。
A.傳導 B.對流 C.輻射
A
B
A
C
C

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