太阳能利用技术课程教案第4讲聚光式太阳灶的设计原理
六年级科学《太阳灶》教案
《制作太阳灶》实验教案
教学目标:
通过自己动手制作一个太阳灶,培养学生的动手能力,激发学
生探究科学知识的兴趣。
教学重、难点:
使用不同材料实验时如何使实现效果更加明显
教学准备
厚纸板、直尺、胶带、温度计、杯子、黑,红,白塑料袋、其
它布料
实验教学过程:
1、按照一定的比例将纸板的三边折起来,用胶带粘好,做成没
有盖子的盒子。
2、把杯子成有适量的水,然后将杯子放在盒子里面,用温度计
量好水的温度。
3、分别用黑塑料袋将盒子包裹起来,用塑料布盖在盒子口上。
4、将纸盒放在阳光充足的地方,5分钟后取出水杯,用温度计
良好水的温度。
5、再用红白塑料布及其他布料将盒子包裹起来再做实验,看看
那个效果更好?
小结:
最后发现:只有热的良导体吸收太阳光的热量最多。
热的良导体
最适合做太阳炉的材料,能更好的利用太阳能。
反思:
在活动中,让学生经历科学家伟大发现的乐趣。
充分发挥学生
的主体作用,让学生通过现象产生问题,再由问题进行大胆的假设,
并通过小组讨论,集体交流反思的形式不断地充实自己原有的认知,并合理地设计实验验证自己的假设,在整个活动中,进行适时的指
导与提示使学生的探究活动朝着更科学、更有效的方向进行,从而
培养学生良好的科学素养。
太阳灶应用的光学原理
太阳灶应用的光学原理什么是太阳灶太阳灶是一种利用太阳能进行烹饪和加热的设备。
它利用光学原理将太阳光线聚焦在一个点上,产生高温直接用于烹饪。
太阳灶通常由反射器和集光器组成,能够将太阳光线收集并集中到一个点上。
太阳灶的工作原理太阳灶的工作原理基于光学聚焦的原理。
集光器可以将太阳光线收集并聚焦到一个点上,产生高温。
这是通过反射器的形状和材料的选择实现的。
反射器的形状太阳灶的反射器通常采用抛物线形状。
抛物线是一种特殊的曲线,具有将平行入射的光线聚焦到一个焦点上的性质。
反射器的抛物线形状可以保证聚焦的效果,并最大化地利用太阳能。
反射器的材料太阳灶的反射器材料通常选择具有较高反射率的材料,例如铝镜或镀银材料。
这些材料可以增加太阳光线的反射效率,减少能量的损失。
太阳灶的应用太阳灶具有广泛的应用,特别适用于户外烹饪、露营和旅行。
以下是太阳灶的一些应用场景:•烹饪:太阳灶可以通过集光器将阳光聚焦在烹饪锅上,提供足够的热量进行烹饪。
这种无需燃料的烹饪方式既环保又节能。
•热水供应:太阳灶可以将太阳光线聚焦到热水器上,提供热水。
这种方式可以减少对传统能源的依赖,并节约能源消耗。
•加热:太阳灶可以用于加热室内或室外空间。
它可以将太阳能转化为热能,为房间提供温暖的环境。
•干燥食品:太阳灶可以用于食品的干燥和脱水过程。
太阳能提供的温暖和热量可以加速食品的干燥,延长食品的保存时间。
太阳灶的优势和局限性太阳灶具有一些明显的优势和局限性:优势•环保:太阳灶利用太阳能进行加热,无需使用传统能源源,不产生任何污染物。
它是一种非常环保的烹饪和加热方式。
•节能:太阳灶利用太阳能的热能进行烹饪和加热,不需要燃料。
相比传统能源,太阳能是一种更加节能的选择。
•无限资源:太阳能是一种可再生资源,不会耗尽。
利用太阳能进行烹饪和加热可以确保持续的能源供应。
局限性•依赖天气:太阳灶的使用受到天气条件的限制,阴天或多云天气会影响太阳灶的效率和加热能力。
•操作复杂:太阳灶的操作相对复杂,需要调整和调节反射器的位置和角度,以确保光线正确聚焦。
太阳灶原理
太阳灶原理太阳灶是一种利用太阳能进行烹饪的设备,它利用太阳能的热量来加热食物。
太阳灶的原理非常简单,但却非常有效。
下面我们来详细了解一下太阳灶的原理。
首先,太阳灶的主要部分是反射器。
反射器通常是由镜面或者镜片组成的,它的作用是将太阳光聚焦到一个点上。
当太阳光经过反射器的反射后,会集中到一个小区域内,产生高温。
这样就可以利用太阳光的热量来加热食物。
其次,太阳灶还包括一个容器,用来放置食物。
当太阳光聚焦到容器上时,容器内的食物会受到热量的影响而被加热。
这样就实现了利用太阳能进行烹饪的目的。
最后,太阳灶的原理还涉及到热传导和保温。
当太阳光照射到容器上时,容器会吸收热量,然后将热量传导给食物。
同时,太阳灶的设计通常会考虑到保温的问题,以保证食物能够充分受热。
总的来说,太阳灶的原理就是利用反射器将太阳光聚焦到一个点上,然后利用热传导和保温的原理来加热食物。
这种原理简单而有效,非常适合在户外环境中使用。
通过太阳灶,我们可以充分利用太阳能资源,实现绿色环保的烹饪方式。
在实际应用中,太阳灶的原理也可以通过不同的设计来实现。
例如,可以通过调整反射器的形状和角度,来改变聚焦点的位置和温度。
同时,也可以通过改变容器的材质和结构,来提高加热效率和保温性能。
这些都是在太阳灶原理的基础上进行的技术创新和改进。
总之,太阳灶的原理是利用太阳能进行烹饪,通过反射器将太阳光聚焦到一个点上,然后利用热传导和保温的原理来加热食物。
这种原理简单而有效,是一种非常环保和节能的烹饪方式。
希望大家能够更多地了解和应用太阳灶,共同为环保事业贡献一份力量。
太阳能灶
• 聚光比K可用公式求得:K=采光面积/焦面
面积。采光面积是指太阳灶在使用时反射 镜面阳光的有效投影面积。根据我国推广 太阳灶的经验,设计一个700~1200瓦功率 的聚光式太阳灶,通常采光面积约为 1.5~2.0平方米。个别大型蒸汽太阳灶也 是聚光式太阳灶,但其采光面积较大,有 的要在5平方米以上。
种类
• 第一种:室外太阳灶 • 这种太阳灶只能用于室外烧水做饭,在70 年代由各地方政府推广。其优点是能获得 太阳能高温,节省燃料。其制作成本适合 当时农民的生活水平,其缺点是人工操作, 极为不便。一般仅用手工操作,只能在室 外做饭,负重低,可以满足个人家庭生活 部分的需要。由于造价特别低廉,这种太 阳灶如今在许多地方仍在使用。
• 第三种:固定焦点太阳能灶 • 固定焦点太阳能灶是由我国科学工作者经 过十多年的研制而开发的一种新型太阳能 灶。其特点是将聚光集热与蓄热储能分为 两个不同部向反射到集热储能器的靶心上。 并将获得的高能光热转换到集热器上。
• 其优点是由于集热和聚光分为两个不同体, 因此聚光方便,使用动力小,费用低,而储
能部分在其靶心上,所以其重量体积不受 限制,因而这种固定焦点太阳能灶可以用 于集体食堂、高温集热、热水工程、海水 淡化及太阳能发电。该技术已领先于世界 前列。也是我国科学工作者对太阳能利用 做出的新贡献。
多谢赏光
• 第二种:菲涅尔透镜聚焦 • 其优点极为明显,聚焦精度高。为片状塑性材料, 轻便,性能好。是当今太阳能聚焦最好的方式之 一,主要用于太阳能发电。但其缺点是造价十分 昂贵,技术要求精度高,在我国能生产大型菲涅 尔透镜的厂家基本没有,即使个别能生产的,其 产品也全部转为出口。且造价十分昂贵,一个一 平方以内的菲涅尔透镜售价约一千多元,即使在 国外,一个两平方的菲涅尔透镜约六千多元。由 于成本极高,使用者往往望而却步,这使我国菲 涅尔透镜生产厂家的生产能力因价格和消费市场 而受到了抑制。
六年级下册科学教案-19 设计与制作:简易太阳灶|粤教版
设计与制作:简易太阳灶课程背景人类已进入21世纪,在全球化经济的今天能源问题摆在世人面前,如何充分利用新能源已成为人们认真思考的问题。
太阳灶作为太阳能家族成员之一,是取之不尽,用之不竭的可再生资源产业,具有清洁、环保等优点,深受广泛关注。
同时,也是户外野炊的好选择。
本课程通过设计以及制作太阳灶模型,学到了太阳灶是如何利用太阳能的,培养了学生设计思维和合作交流的习惯,注重培养学生动手实践、解决问题的能力。
建议年级六年级教学目标1.科学(S):了解太阳灶的类型,并掌握聚光式太阳灶是利用太阳光聚焦的原理,箱式太阳灶是利用黑色物体来吸收太阳光,把光能变成热能原理。
2.技术(T):知道如何选择合适的材料去完成太阳灶模型的搭建与连接。
3.工程(E):能够绘制太阳灶设计图,并能按照设计图进行模型制作,锻炼学生设计思考与动手操作的能力。
4.艺术(A):通过太阳灶外观的设计,培养学生对太阳灶的实用性与美观性的审美。
5.数学(M):能够确定聚焦点的位置以及调整好太阳灶的角度方向。
教学重难点教学重点:太阳灶的设计与制作。
教学难点:如何设计和制作一个结构合理、科学的太阳灶,并且具有实用性和美观性。
教学材料铝箔、铁丝、纸锅、可调角度纸皮条支撑架、泡沫胶、吸盘挂钩(固定用)、剪刀、尺子、笔、易拉罐或纸杯、大纸箱、黑卡纸、透明薄膜、胶布、小盘子、竹签、双面胶。
教学过程一、情景引入,学习知识1.播放太阳灶视频,认识太阳灶。
(1)说说你对太阳灶的理解。
(2)你还知道有哪种类型的太阳灶?2.太阳灶分类3.认识聚光式太阳灶(1)引导观察并说说聚光式太阳灶的特点与结构。
①太阳灶的结构;②太阳灶的形状;③太阳灶的方向;④太阳灶的聚焦点。
(2)引导并说说聚光太阳灶的原理。
4.认识箱式太阳灶(1)引导观察并说说箱式太阳灶的特点与结构。
①太阳灶的结构;②太阳灶的特点;(2)引导并说说聚光太阳灶的原理。
二、创设情景,明确任务情景:同学们,还记得鲁宾孙漂流记吗?假设你和你的队员漂到了像鲁宾孙一样的无人荒岛上,荒岛上有足够的阳光,而你们只有一个装有一些工具材料的背包,你会如何利用这些工具材料来制作食物,使你们能够在这个荒岛上生存下来?看看哪个队组能够成为我们的“太阳灶烹饪小达人”?任务:设计与制作简易太阳灶要求:1.结构合理稳定、科学。
太阳能利用技术课程教案第5讲聚光式太阳灶的使用与维护
Ⅱ、复习旧课,导入新课:分钟
1太阳灶可以分为几类,各有什么特点、
2聚光式太阳灶的工作原理?
3什么是聚光比、采光面?
Ⅲ、讲授新课:分钟
2.5聚光式太阳灶性能检测
一、技术要求
(1)太阳灶应按经过规定程序批准的图样和技术文件制造。
(2)太阳灶的热性能指标和结构尺寸应符合一些规定。
(5)灶壳支撑架安装后,与灶壳接触良好、紧固稳定。
(6)焊接件应符合JB∕T5943—1991《工程机械焊接通用技术条件》的规定。
(7)油漆表面应光滑、均匀、色调一致,并有较强的附着力和抗老化能力。
(8)高度角和方位角调整机构应操作方便、跟踪准确、稳定可靠。
(9)自动跟踪型太阳灶的跟踪角误差不超过2。
Ⅳ、归纳总结:分钟
1聚光式太阳灶性能检测的技术要求、结构检测方法、热性能试验方法;
2聚光式太阳灶使用时的注意事项、维护要求。
Ⅴ、布置作业:分钟
1聚光式太阳灶的技术要求有哪些,结构检测方法有哪些?
2聚光式太阳灶使用时的注意事项有哪些,其维护要求有哪些?
教学反思
教研组长签名:教务科长签名:
年月日
(2)使用太阳灶时,先用纸板或木板放在锅圈上,调整灶面,使其轴对准阳光。
(3)在使用过程中,一般每隔5∽10min进行一次跟踪调整。
(4)调整时要注意不要照到人的眼睛或身体以及其他物体,以免造成人身伤害或物体损坏。
二、太阳灶的维护要求
(1)保护太阳灶的反射面清洁,不仅可延长使用寿命,还可避免效率降低;
(2)可用潮湿柔软纱布擦净或用水冲;
(3)在不使用期间最好将灶面背向阳光,可延长反光材料的寿命;
(4)对于玻璃灶面,要放止物体碰撞,以免破坏;
最新教科版小学六年级科学下册《托管课程:《简易太阳灶》优质教学设计
《简易太阳灶》教学设计问题与聚焦:1.太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生资源, 而太阳灶是太阳能家族成员之一, 太阳灶是如何利用太阳能的?2.制作简易太阳灶,提升动手能力,激发科学探究兴趣。
3.了解太阳能在生活中的应用,并尝试设计简易太阳灶。
分析与设计:为什么有的太阳灶是利用太阳光聚焦,而有的太阳灶是利用黑色物体来吸收太阳光,把光能变成热能的?如何设计和制作一个结构合理、科学的太阳灶,并且具有实用性和美观性。
材料与工具:配套材料:铝箔、管子、软塞、双面胶、卡纸模板自备材料:剪刀双面胶水1、谈话导入(1)同学们,说说你对太阳灶的理解,你知道有哪种类型的太阳灶?(对,聚光式太阳灶,箱式太阳灶)。
假如你到一个荒岛上,荒岛上有足够的阳光,而你只有一个装有一些工具材料的背包,你会如何利用这些工具材料?你能够在这个荒岛上生存下来吗?学生自由发言,适时引出课题《简易太阳灶》。
(2)播放太阳灶视频,认识太阳灶,激发学生探究太阳灶的兴趣。
2、了解太阳灶(1)提问:太阳灶是如何聚光的?学生自由发言,教师不必作过多的解答。
(2)组织学生学习太阳灶的相关知识(太阳灶是用怎么材料做成的)。
(3)提问:现在,你有什么想法?学生自由发言,引出制作简易太阳灶。
3、制作简易太阳灶(1)在制作简易太阳灶之前,一定要让学生进行充分思考和讨论,提出自己有关太阳灶的问题和想法。
(2)知识学习。
(太阳灶聚光的原理)(3)设计哪种类型的简易太阳灶,能满足什么需求。
①进行“探究制作简易太阳灶的”活动的准备。
实验需要哪些材料?怎样制作?先尝试在纸上画个图。
②制作步骤A.剪下纸板,折叠粘贴,制成一个方形纸框B.撕下软镜片保护膜,四个角分别安在纸框四个角上C.取下管子一侧的软塞,装入少许水后密封,安装在纸框的孔中。
D.在阳光下调试简易太阳能灶。
4、使用方法(1)调整聚光镜,使其底面对准太阳,用一张小纸片,在聚光镜的上方确定会聚光的焦点。
然后调整上部支架的高度,使太阳能收集器的位置正好在焦点附近。
太阳能利用技术第四课电子教案
(各位教师直接输入教学内容即可)
内容多直接按回车键即可。
Ⅳ、归纳总结:分钟
(各位教师直接输入教学内容即可)
Ⅴ、布)
教研组长签名教务科长签名
年月日
4、了解太阳直接辐射和散射辐射
教学难点
1、掌握太阳高度角的定义
2、掌握太阳方位角的定义
3、了解太阳高度角一年中个节气变化规律
4、了解太阳直接辐射和散射辐射
教学准备
1、教材
2、教案
教学方法
讲授法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织:分钟
清点班级人数,维持课堂秩序
Ⅱ、复习旧课,导入新课:分钟
上节课我们讲了大气外的太阳光谱情况以及地面上的太阳辐射与光谱,其中讲了可见光的特点及其波长范围,以及此波段的辐射强度;长波、短波、紫外线的辐射情况及特征;再有地面太阳辐射与光谱中我们讲了太阳辐射在经过大气层后到达地球表面过程中大气与地面对太阳辐射能的散射、反射和吸收作用,下面提问几个问题来回顾一下上节课的内容:1、可见光、长波、短波、各自的波长范围是多少?2、太阳光谱辐射能的大小有什么特征?3.、太阳辐射在经过大气层后到达地面的过程中是怎样被其吸收、散射、反射的?下面我们接着讲第四节第五节的内容。
授课日期
授课节次
授课班级
第四节太阳高度角和方位角
第五节太阳直接辐射和散射辐射
教学目的
1、知道太阳高度角的定义并掌握
2、掌握太阳方位角的定义
3、了解太阳高度角一年中个节气变化规律
4、了解太阳高度角和方位角的计算公式
5、了解太阳直接辐射和散射辐射
教学重点
1、掌握太阳高度角的定义
2、掌握太阳方位角的定义
3、了解太阳高度角一年中个节气变化规律
太阳能利用技术第八课电子教案
SHffimi
程3、在适用范围内,(不包括极限位置)壳体不会触地
二、聚光式太阳灶的使用原则:
在使用过程中必须使入射的太阳光和反射面的轴平行,这样所有的反射光才能汇聚于在焦点处的锅底。
三、跟踪太阳的方法
1、一天中,由于太阳咼度角于方位角是在不断变化的,为了使入射光线始终和反射角的轴平行,就要使反射面的轴始终对准太阳
2、反射面方位角和仰角与太阳方位角和咼度相一致
3、锅底必须始终与地面平行
四、跟踪太阳的方式:使用手动跟踪机构。
1、太阳高度主要用调节螺杆、拉杆齿条、调节套管理调节方法
2、太阳方位角主要用立轴旋转式、小车移动式
五、支撑锅具的不同方式
1、锅具有地面的支架支撑
A、水平轴必须通过焦点
B、锅圈平面必须与水平面平行
2、锅具与灶面上的支架支撑
A、水平轴要通过或尽量接近灶面重心
B、锅圈必须与水平方平行。
第四节聚光式太阳灶的材料与制作工艺
一、旋转抛物面灶面是的制作以水泥灶面为例
二、绘制抛物线
1、选取焦距f
2、由于抛物线方程式计算各点坐标值y A2=4fx
三、制作抛物线样板
1、将制作好的抛物线复制在五合板或5~10nm厚的钢板上做成抛物线刮板
2、将制好的刮板标示出中心线及抛物线的轴
3、刮板另一端要有轨道面
四、制作胎膜
1、水泥膜
2、石膏模
五、灶面制作
1、水泥灶
2、玻璃钢灶
3、铸铁灶
六、反光材料
1、玻璃镜片
2、镀铝薄膜。
5.4.1 旋转抛物面聚光式太阳灶_太阳能热利用技术与施工_[共2页]
第5章 太阳灶81 设计时,对于箱体的内空尺寸,可按所装饭盒的大小及数量来确定挂架尺寸,而沿轴线安置的长条形挂架要能在箱体内自由旋转。
由于不过分追求较高的聚光比,故抛物柱面镜的收集角α可选得大一些,即焦距f 短一点,从而使灶体较矮,重心低,使用时稳定性好。
5.4 聚光式太阳灶聚光式太阳灶是一种利用旋转抛物面反光汇聚太阳直射辐射能进行炊事工作的装置。
聚光式太阳灶利用抛物面聚光的特性,大大地提高了太阳灶的功率和聚光度,锅底可达500℃左右的高温,便于煮、炒食物及烧开水等各种炊事作业,缩短了炊事时间。
但聚光式太阳灶较之箱式太阳灶,在设计制造方面复杂而且成本相应也高。
聚光式太阳灶如图5-21所示。
聚光式太阳灶的种类多,可以根据聚光方式的不同分为旋转抛物面聚光式太阳灶、球面太阳灶、抛物柱面太阳灶、圆锥面太阳灶和菲涅尔聚光太阳灶等。
由于旋转抛物面聚光式太阳灶具有较强的聚光特性,可获得较高的温度,因此使用最广。
5.4.1 旋转抛物面聚光式太阳灶1.太阳灶的口径D太阳灶的口径D 的选择应根据太阳灶的功率确定。
由于在较好的晴天的中午,地面上每平方米面积的太阳直接辐射功率约1kW ,若按照太阳灶的效率为50%来估算,则太阳灶每平方米的采光面积可获得约500W 的热功率。
根据各地实际使用太阳灶的经验,对于四口之家,太阳灶的采光面积以2m 2左右为宜,采光面积过小,则功率小,达不到足够的火候。
若家庭人口超过四口,采光面积应适当增加,但是,对于旋转抛物面型式的太阳灶,面积再增大,相应地加大了太阳灶的口径,就会带来炊事操作的不便。
下面介绍的偏轴抛物面聚光灶可以较好地克服上述矛盾。
图5-21 聚光式太阳灶。
太阳灶聚光原理
太阳灶聚光原理
太阳灶是一种利用太阳能进行加热的设备,其聚光原理是利用反
射器和透镜将太阳光线聚焦到一个点,达到一定温度后可以用来加热
水或食物等。
具体来说,太阳灶的聚光原理可以分为以下几个步骤:
1. 反射:太阳灶通常采用镜面或反光材料作为反射器,将散乱的
太阳光线聚集到一个点上。
2. 折射:通过透镜的作用,将太阳光线进一步集中到一个点上,
达到更高的温度。
3. 收集:太阳灶将这个点收集起来,可以是一个碗或盘子等,用
来加热水或食物。
值得注意的是,太阳灶的聚光原理与阳光强度、反射器、透镜等
因素密切相关。
如果阳光强度不够,反射器或透镜有损伤或不够精确,那么太阳灶的加热效果将会受到影响。
因此,在选择和使用太阳灶时,需要注意这些因素并加以保养维护。
22.3《太阳能》教案2024-2025学年人教版九年级物理
22.3《太阳能》教案 20242025学年人教版九年级物理作为一名幼儿园教师,我始终坚信,每个孩子都是独一无二的,他们有着自己的兴趣、能力和学习方式。
因此,我在设计这节《太阳能》的幼儿园课程时,力求从孩子们的角度出发,以生动有趣的方式让他们了解太阳能的基本概念和应用。
一、设计意图本节课的设计方式采用了情境教学法和探究式学习法,通过孩子们熟悉的日常生活情景,引导他们探究太阳能的原理和应用。
活动的目的在于让孩子们了解太阳能的基本概念,认识到太阳能的重要性和环保价值,培养他们的探究精神和创新能力。
二、教学目标1. 知道太阳能是什么;2. 了解太阳能的原理和应用;3. 培养探究精神和创新能力。
三、教学难点与重点重点:太阳能的基本概念和应用;难点:太阳能的原理和探究方法。
四、教具与学具准备教具:太阳能演示器、图片、视频等;学具:记录本、彩笔、太阳能小实验材料等。
五、活动过程1. 情境引入(5分钟):通过向孩子们展示一些生活中常见的太阳能应用场景(如太阳能路灯、太阳能热水器等),让他们初步了解太阳能的概念。
2. 知识讲解(10分钟):利用太阳能演示器,向孩子们讲解太阳能的原理和优点,让他们认识到太阳能的重要性和环保价值。
3. 探究活动(10分钟):将孩子们分成小组,发放太阳能小实验材料,引导他们自己动手进行实验,探究太阳能的原理。
在实验过程中,教师巡回指导,解答孩子们的问题。
4. 成果分享(5分钟):每个小组将自己的实验结果和感受进行分享,让大家共同学习、共同进步。
六、活动重难点重点:太阳能的基本概念和应用;难点:太阳能的原理和探究方法。
七、课后反思及拓展延伸通过本节课的教学,我发现孩子们对太阳能有了较为全面的了解,他们在探究活动中表现出了极高的兴趣和参与度。
同时,我也认识到,在幼儿园教学中,注重孩子们的实践操作和亲身体验,能更好地帮助他们掌握知识。
在课后拓展延伸方面,我计划让孩子们和家长一起,寻找生活中的太阳能应用场景,拍摄照片或录制视频,下节课与大家分享。
太阳灶原理及制作简介
太阳灶原理及制作简介太阳能灶是将较大面积的阳光聚焦到锅底,使温度升到较高的程度,以满足炊事要求。
这种太阳灶的关键部件是聚光镜,不仅有镜面材料的选择,还有几何形状的设计。
最普通的反光镜为镀银或镀铝玻璃镜,也有铝抛光镜面和涤纶薄膜镀铝材料等。
太阳能灶的镜面设计,大都采用旋转抛物面的聚光原理。
在数学上若抛物线绕主轴旋转一周,所得的面,即称为“旋转抛物面”。
若有一束平行光沿主轴射向这个抛物面,遇到抛物面的反光,则光线都会集中反射到定点的位置,于是形成聚光,或叫“聚焦”作用。
作为太阳灶使用,要求在锅底形成一个焦面,才能达到加热的目的。
换言之,它并不要求严格地将阳光聚集到一个点上,而是要求一定的焦面。
确定了焦面之后,我们就不难研究聚光器的聚光比,它是决定聚光式太阳灶的功率和效率的重要因素。
聚光比K可用公式求得:K=采光面积/焦面面积。
采光面积是指太阳灶在使用时反射镜面阳光的有效投影面积。
根据我国推广太阳灶的经验,设计一个700~1200瓦功率的聚光式太阳灶,通常采光面积约为1.5~2.0平方米。
个别大型蒸汽太阳灶也是聚光式太阳灶,但其采光面积较大,有的要在5平方米以上。
旋转抛物面聚光镜是按照阳光从主轴线方向入射,所以往往在通过焦点上的锅具时会留下一个阴影,这就要减少阳光的反射,直接影响太阳灶的功率。
陕西金山太阳能制品有限公司在研制太阳灶时,首先提出关于偏轴聚焦的原理,克服了上述弊病。
目前,我国大部分太阳灶的设计均采用了偏轴聚焦原理。
聚光式太阳灶除采用旋转抛物面反射镜外,还有将抛物面分割成若干段的反射镜,光学上称之为菲涅耳镜,也有把菲涅耳镜做成连续的螺旋式反光带片,俗称“蚊香式太阳灶”。
+太阳灶。
聚光式太阳灶的镜面,有用玻璃整体热弯成型,也有用普通玻璃镜片碎块粘贴在设计好的底板上,或者用高反光率的镀铝涤纶薄膜裱糊在底板上。
底板可用水泥制成,或用铁皮、氧化镁复合材料等加工成型。
也可直接用铝板抛光并涂以防氧化剂制成反光镜。
第四节 太阳灶.ppt
2.4.2 太阳灶的性能
• 满足烧开水、煮饭及煎、炒、蒸、炸的功 能。
• 满足炊事人员操作的方便,如锅灶的高度, 它与人体的距离,以及便于定时调整角度 和方位。
• 耐候和抗风载等性能。
2.4.3 太阳灶的结构类型
• 箱式太阳灶 • 聚光式太阳灶 • 综合型太阳灶
箱式太阳灶
• 蒸、煮食物可以放在箱内预制好的木架或铅丝弯 成的托架上。
2
fctghmin,R3
2f sin hmin
1
H f
sin
hmin。
式中:f ——太阳灶焦距(mm);
hmin ——太阳最小高度角(); hmax ——太阳最大高度角();
——投射角();
H ——操作高度(mm)。
• 太阳高度角:太阳的光线与地平面的夹角。用 hmax
和 hmin来表示太阳高度角的最大值和最小值。它表 示在太阳灶的使用中,即太阳升起到日落的过程 中,在什么样的太阳高度角范围内使用太阳灶。 在我国一般在20°~80°范围内使用,低于20° 时,太阳辐射受到很大程度的衰减,阳光的直接 辐射值降低了,使用太阳灶的效果就不佳。 • 最大太阳高度角计算公式:
玻璃钢太阳灶
• 玻璃钢是一种轻质高强度的材料,被广泛 地应用于各个行业。它以树脂为主料,以 玻璃纤维为增强材料,玻璃钢耐腐蚀,不 怕水,成型性也很好。制作玻璃钢的树脂 的种类较多,如环氧树脂、酚醛树脂、聚 酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂等等。 环氧树脂和有机硅树脂价格偏高,人们常 使用价格较低的不饱和聚酯树脂作为制作 材料。
2.4 太阳灶
2.4.1 概述
• 太阳灶是利用太阳辐射能,通过聚光、传 热、储热等方式获取热量进行炊事烹饪食 物的一种装置。
小学科学《实验太阳灶》活动课设计
活动
目的
通过自己动手制作一个小型的太阳灶,培养学生的动手能力。激发学生探究科学知识的兴趣。
活动
内容
实验太阳灶
活动
准备
一个大号手电筒上的凹面反光碗,硬质泡沫塑料或木料削一根长约4厘米的圆柱体。
活
动
设
计
找一个大号手电筒上的凹面反光碗,用硬质泡沫塑料或木料削一根长约4厘米的圆柱体,直径以正好能紧紧塞进反光碗的圆孔为宜。在圆柱一端横向钻一个细孔,穿入一根直径相当于孔径的铁丝,然后将露在圆柱外的铁丝两头扳折90°,各留5厘米,减去多余部分。
把圆柱塞入反光碗的圆孔内,再将铁丝两端插在一块泡沫塑料或木质底板上。拿一根细竹签,削尖两头,一头插在反光碗中央的圆柱上,另一头插上一小块土豆。把装置放在太阳下,调节反光碗朝着太阳方向,竹签长度要耐心调节,让插上去的土豆正好位于发光焦点上。要不了多久,土解太阳灶的初步原来,学生的探究热情十分高涨。
把圆柱塞入反光碗的圆孔内,再将铁丝两端插在一块泡沫塑料或木质底板上。拿一根细竹签,削尖两头,一头插在反光碗中央的圆柱上,另一头插上一小块土豆。把装置放在太阳下,调节反光碗朝着太阳方向,竹签长度要耐心调节,让插上去的土豆正好位于发光焦点上。要不了多久,土豆就会被太阳光烤熟,发出香味。
后
记
通过本次活动学生了解太阳灶的初步原来,学生的探究热情十分高涨。
小学科学《实验太阳灶》活动课设计
活动
目的
通过自己动手制作一个小型的太阳灶,培养学生的动手能力。激发学生探究科学知识的兴趣。
活动
内容
实验太阳灶
活动
准备
一个大号手电筒上的凹面反光碗,硬质泡沫塑料或木料削一根长约4厘米的圆柱体。
2024年幼儿园大班教案《灶》
2024年幼儿园大班教案《灶》一、教学内容本节课选自幼儿园大班教材《趣味生活》第四章《生活中的科学》,详细内容为灶的原理与使用。
本章通过介绍灶的构造、工作原理以及安全使用方法,让幼儿了解灶在生活中的重要性,并学会正确使用。
二、教学目标1. 让幼儿了解灶的构造、工作原理,知道灶在生活中的作用。
2. 培养幼儿安全使用灶具的意识,提高自我保护能力。
3. 培养幼儿动手操作能力,激发探索生活中科学的兴趣。
三、教学难点与重点难点:灶的工作原理及安全使用方法。
重点:了解灶的构造,学会正确使用灶具,培养安全意识。
四、教具与学具准备1. 教具:灶具模型、实物灶具、安全教育图片、实验器材。
2. 学具:安全知识卡片、灶具操作手册、手工制作材料。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)通过展示灶具模型,让幼儿观察并说出灶的构造,引导幼儿关注灶在生活中的作用。
2. 例题讲解(10分钟)(1)介绍灶的构造及工作原理。
(2)讲解安全使用灶具的方法,强调注意事项。
3. 随堂练习(5分钟)让幼儿分组讨论,分享自己家中使用灶具的经历,相互交流安全使用心得。
4. 手工制作(10分钟)指导幼儿利用手工制作材料,制作灶具模型,加深对灶的认识。
5. 安全教育游戏(5分钟)组织幼儿进行安全教育游戏,巩固安全知识,提高安全意识。
六、板书设计1. 灶的构造:火焰、炉灶、烟囱、燃料。
2. 灶的工作原理:燃料燃烧产生热量,热量传递至锅具,实现烹饪。
3. 安全使用灶具注意事项:保持通风、避免烟火、不触摸热锅、不离开正在使用的灶具等。
七、作业设计(1)观察家中灶具的构造,画出其结构图。
2. 答案:(1)结构图:见附件。
(2)安全注意事项小短文:见附件。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:教师在本节课结束后,对教学效果进行自我评价,分析幼儿在课堂上的表现,针对不足之处进行改进。
2. 拓展延伸:鼓励幼儿在生活中观察、探索其他生活中的科学现象,激发幼儿对科学的兴趣。
太阳能灶(少儿科学6级)
科学点亮智慧人生
探究实验
二、验证黑色材料比白色材料更吸热
用黑纸包裹温度计,放在太阳光下晒十分钟 用白纸包裹温度计,放在太阳光下晒十分钟
黑色的纸吸热效果比白色的纸吸热效果好
科学点亮智慧人生
总结
一、光能
光是一种能,由太阳、灯光、蜡烛等发光物体所释放, 是一种可再生能源。
二、凹面镜
凹面镜是一种聚光镜,当平行光线照射在凹面镜上的时 候,会根据照射在凹面镜不同位置的不同角度形成反射,最 终汇聚在凹面镜前一点上。
三、“太阳能灶”的实验原理
“太阳能灶”的实验原理:将“太阳能灶”放置在太阳光下 时,凹面镜把接收到的光经过反射后聚集在黑色盒子当中;又 因黑色材料能吸收更多的热量,过一段时间就会将盒内水瓶中 的水加热了。
科学点亮智慧人生
准备好了吗?开始实验啦!
实验效果 怎么样?
科学点亮智慧人生
拓展创新
一、放大镜也是聚光镜, 它和凹面镜有什么相同点, 有什么不同点呢?比较一下 吧!
二、如果让你对太阳能灶进行改进,你觉得怎 样做能让它的聚光性更强呢?
科学点亮智慧人生
小牛顿科学课
太阳能灶
主讲:xxx 20xx年xx月xx日
我们平时煮饭、烧水都离不开能源!
科学点亮智慧人生
常 见 的 能 源
光 能 的 利 用
这就是我们利用太阳能做成的"太阳能灶"
它能做什么呢?一起看看吧!
探究实验
一、对比凹面聚热板和平面聚热板的聚热效果
用凹面聚热板聚热后用温度计测Fra bibliotek中水温用平面聚热板聚热后用温度计测瓶中水温
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聚光比是决定太阳灶焦斑温度的一个重要参数,它表示自然阳光经过反射面反射聚光后,能量密度可能提高的倍数。
三采光面
采光面就是太阳灶聚光镜的开口面。这种太阳灶在使用过程中,要求反射面的反射光线与锅底的夹角总大于某一定值,以保证那部分入射光线的能量更有效地传送到锅内。
如P23页,图2-10及公式
四合理选取太ห้องสมุดไป่ตู้灶设计参数
Ⅴ、布置作业:分钟
1旋转抛物面的聚光原理?
2什么是聚光比及如何去求?
3什么是采光面以及它的作用?
教学反思
教研组长签名:教务科长签名:
年月日
如P20页和P21页的图形和公式
抛物面反射镜能够聚光的道理:只要我们把它的轴对准太阳光入射的方向,所有入射到抛物面上阳光都会被反射,且会聚在它的焦点上,这就是抛物面反射镜能够聚光的道理。
由P22页中的图2-9和公式可以看出,焦距f决定焦斑直径的大小,太阳灶开口面积则决定入射能量的多少。焦距越长,则焦斑直径越大。在相同开口面积的条件下,焦区的能量密度就越低。
Ⅱ、复习旧课,导入新课:分钟
1太阳光有哪些特点?
2常见的太阳灶有哪些,各有哪些特点?
3太阳光有哪些特点?
Ⅲ、讲授新课:分钟
1.2聚光式太阳灶的设计原理
一旋转抛物面反射器的聚光原理
使用最普遍的聚光式太阳灶是采用旋转抛物面反射器聚光的。旋转抛物面就是平面中的抛物线围绕它的轴旋转一圈而形成的空间曲面。这条抛物线称为该曲面的母线。
授课日期
授课节次
授课班级
教学目的
1理解聚光式太阳灶的设计原理
2了解太阳灶聚光灶的结构
3掌握聚光式太阳灶的材料与制作工艺
教学重点
1聚光式太阳灶的设计原理
2聚光式太阳灶的材料与制作工艺
教学难点
聚光式太阳灶的设计原理
教学准备
教科书、教参
教学方法
讲授法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织:分钟
点名,确认人数。填写教学日志(一)、(二)。
太阳灶的好坏和设计参数的选取有着密切的联系。合理地确定参数,适当地选择约束条件,是达到优化设计的关键。下面介绍我国近年来设计太阳灶时,一些参数选取的方法和范围
(1)太阳高度角
(2)最小投射角
(3)采光面积
(4)操作高度
(5)焦距
Ⅳ、归纳总结:分钟
1旋转抛物面反射器的聚光原理
2聚光比
3采光面
4选取太阳灶设计参数