师：同学们好，今天我们一起来学习物理人教版九年级全一册第22单元第三节太阳能。地球上的光明和温暖都是太阳送来的，从能量的角度，大家想想太阳给地球送来了什么能量呢？很多同学都想到了，送来的是太阳能。据科学家研究，每40分钟到达地球的太阳能就足够人类用一年了。那么如此巨大的太阳能是如何产生的呢？人类又是如何利用它的呢？这便是我们本节课的学习重点。下面我们先来认识一下太阳，请同学们利用3分钟时间阅读左边的材料，完成太阳基本档案的信息获取。
同学们，太阳的基本档案如图所示，大家找到了吗？为便于理解太阳的大小，我们将太阳的直径、体积和质量跟地球做了对比。太阳的直径是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍。同时我们发现太阳核心温度高达1500万摄氏度，这么高的温度是如何产生的呢？经过科学家研究发现，在太阳内部，氢原子在超高温下不断发生聚变，释放出巨大的核能。这些能量通过辐射层、对流层到达太阳表面，其温度也高达6000摄氏度。所以太阳看起来就像一个大大的火球，大部分的太阳能以热和光的形式向四周辐射。所以我们说太阳是一个巨大的核能火炉，其核心每时每刻都在发生着氢弹的爆炸。
同学们，根据刚才的信息获取，我们知道太阳光已经照耀地球近50亿年了，那么到达地球的太阳能在没有人类利用的情况下会不会消灭呢？让我们来听听小周同学的想法。
生：根据我们之前学习过的能量守恒定律，能量不会凭空消失，所以到达地球的部分太阳能应该会转化成其他形式的能量保留在地球上。
师：小周同学利用能量守恒定律分析得出，到达地球的太阳能不会凭空消灭，有可能转化成其他形式的能量保留了下来。那么请同学们继续思考，太阳能会通过什么方式转化成什么形式的能量保留下来呢？很多同学都能想到，植物需要阳光进行光合作用。那么光合作用的过程便是太阳能转化为化学能的过程，我们也叫做光化转换。在这50亿年中，沧海桑田，远古时期的植物将太阳能转化为化学能之后，最后经历了哪些变化呢？下面我们通过一个短片了解一下。
（播放短片后）
师：接下来让我们小结一下远古时期的植物发生了什么。在远古时期，植物通过光合作用将太阳能转化成生物体的化学能。之后，在海洋中，微小的海洋生物死后，其躯体埋在海底，经过不断堆积，新的岩层形成，并且由于板块漂移产生巨大压力，使底下的岩石隆起来。那么被埋在岩层中的海洋生物躯体在高压下发生了一系列化学变化，最终形成石油和天然气。同样，陆地植物倒下后埋在地底，经过上万年的沉积，在压力作用下，这些植物的躯体先变成泥炭，再变成褐煤，最后变成煤，为我们今天所用。
同学们，通过刚才的分析，我们知道现在开采石油、天然气、煤炭这些化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球接收到的太阳能，也就是说我们现在在间接利用太阳能。下面请同学们根据下图说明太阳能辐射到地球的能量是如何转化和守恒的。下面让我们来听听小廖同学和小荣同学的分析。
生：通过观察图片，小男孩的帆船运用到了风的形成原理。由于地球在太阳的照耀下，各个地方的温度不同，形成冷暖空气的流动，所以风的形成也跟太阳有关。
生：通过观察图片，地上的水在太阳光的照耀下吸收太阳能，汽化升到天上，具有较大的机械能，最后通过下雨下雪的方式……
师：通过两位同学的分析，我们知道了地球上的风能和水能其实也来源于太阳能，那么人类利用风力发电、水力发电其实也是在间接地利用太阳能。同学们，通过刚才的学习，我们知道了地球上大部分能量都来源于太阳能，所以太阳是人类的能源宝库。那么我们除了间接利用太阳能，有没有直接利用太阳能的方式呢？下面我们一起来看一个情景，湿衣服放在太阳底下晒会干得更快，这个过程中能量是如何转化的呢？相信同学们都知道，衣服干得快是因为衣服上面的水温度较高，容易蒸发，那么衣服上面的水温度升高，内能增大，这部分能量从哪来呢？很明显是太阳能转化为了内能，这个过程我们叫做光热转换。为了更好地利用光热转换，人类设计了很多相关工具，比如太阳灶。下面让我们来看看太阳灶的光热转换效果。
师：同学们，你们知道太阳灶为什么有这么好的集热效果吗？
生：因为太阳灶的表面是凹面镜，凹面镜对光线有汇聚的作用。
师：对，需要将太阳能集中起来才能达到好的光热转换效果，太阳灶便是利用凹面镜对光有汇聚作用这个特点。那么还有什么方式可以达到比较好的光热转换效果呢？这是太阳能热水器，它可以利用太阳能给我们提供热水。下面我们一起来了解一下。它主要包括储水箱、支架和集热管。集热管可以简单认为是内壁涂黑的玻璃管，那么为什么这些集热管是黑色的呢？相信同学们都能想到黑色物体吸热效果好。好了，那么下面我们可以如何设计实验来比较黑色物体和白色物体的吸热效果呢？让我们听听小李同学的想法。
生：我们可以利用黑色、白色塑料盒子装水，放在太阳底下晒，测量两个盒子中水的温度变化情况。
师：那么接下来我们就利用这种方法来比较黑色物体和白色物体的吸热效果，当然这个实验我们需要注意哪些东西呢？下面让我们听听同学们的想法。