五、太阳能 教学设计（推荐14篇）
认识本课13个生字，能够读准字音，正确书写。
流利，正确的朗读课文，背诵自己喜欢的段落。
了解作者说明事物的方法，初步学习阅读说明文的方法。
理解课文内容，了解太阳的有关知识，初步认识人类与太阳的密切关系，激发学习自然科学的兴趣。
[教学重难点]：
读懂课文，了解太阳与人类的密切关系，体会作者说明事物的方法，是本课教学的重点。了解太阳的有关知识是教学的难点。
[学情分析]：
本课教学的内容与学生生活息息相关，易激发阅读的兴趣，学生能抓住文章的`主要部分认真阅读，综合运用学过的阅读方法边读边思考，有问题尽量自己解决，在交流与讨论中相互启发。
[教具准备]：
考虑到说明文比较枯燥，缺乏情趣，因此开课伊始用一段动画片设疑激趣。
播放一段与课文内容一致的有关太阳的录像，创设语言表达的情境。
准备一段悠扬的乐曲，指导学生配乐朗读，为平实的语言注入美的元素。
[教学过程]：
创设情境：
1，同学们，今天老师给大家带来了一段动画片，一起看一看吧。（播放课件――后羿射日。）
教师解说：传说古时候天上有十个太阳，晒得地面寸草不生，人们热得实在受不了了，就找来一个箭法很好的人射掉九个，只留下一个，地面才不那么热了。
2，这个故事叫――后羿射日（学生齐答）。
“日”就是“太阳”，今天我们就来学习《太阳》这篇课文。板书课题。
3，齐读课题。
4，“后羿射日”只是一个美丽的神话传说，让我们回到现实中想一想，后羿能不能射下太阳 （学生简单回答“不能”）
5，小结：要想把原因讲得清清楚楚，我们就得好好读读课文。
初读课文，自学字词：
1，自己读课文，注意读准字音。
2，出示生词，先自己读，再指名读。
3，质疑：词语光会读不行，还应该读懂意思，不懂的提出来。
（学生质疑，互相解答，教师注意总结理解词义的方法。
红色的字是这一课的生字，同学们再仔细看一看，哪个字你想给大家提个醒
齐读词语。
三，再读课文，了解特点：
1，小结：生字学得不错，大家一读课文有收获。（指黑板）这个问题还没解决呢――后羿为什么射不下太阳。请大家默读课文，拿起笔，找到有关答案随手画下来，为了便于大家随手圈画，我建议你们把书平放在桌子上。（教师巡视）
2，（几分钟之后）我发现这一会儿功夫，同学们的书上就出现了不少的直线，曲线，看来大家再读书很有收获。说一说你找到的理由吧。
（此环节让实际是让学生说太阳的三个特点，如果学生一下子说出三个理由，可以直接板书“大，热，远”，再一个个原因结合课文说具体。）
学生交流：
“远”――（如果学生只说太阳离地球很远，所以射不下太阳，教师要引导学生结合课文中的句子把太阳离我们到底有多远说清楚。）
（1）课件出示相关段落。
（2）指名朗读，评一评，他哪儿读得好 （突出表示数字的词语。）
（3） 你教大家一招：为什么要这样读 （引导学生体会用数字进行说明的好处。）
（4）小结：这位同学真会读书，他抓住了“一亿五千万”“两千五百年”这些具体的数字，读懂了太阳的“远”，而作者也正是用这些具体的数字，把太阳离我们到底有多远说得清清楚楚。用上他教的方法，谁再来读一读这段话。
（1）课件出示相关段落。
（2）书上说130万个地球才能抵得上一个太阳，（板书：地球）谁会写阿拉伯数字130 万 （指名板书）
（3） 指板书：130万个地球才能抵得上一个太阳，看到这儿，你有什么感受 （引导学生在比较中体会地球的渺小，太阳的巨大。）
（4）小结：对，这样一比较，我们不得不心服口服地说，太阳的确很大很大。
（5）指名回读。
“热”――读一读相关课文。
3，小结：（指板书）正因为太阳这么大，这么热，离我们这么远，所以后羿根本不可能射下太阳。其实这也是太阳的三个特点。现在，让我们到天文馆去看看太阳吧。播放录象。
4，看了录象，，你有什么话想说
5，扮演太阳作自我介绍：选自己最感兴趣的一段课文，想一想怎样做自我介绍，然后自己练一练。
学生扮演太阳作自我介绍，教师注意及时评价。
四，体会“关系密切”。
小结：同学们的自我介绍个个精彩，这就是你们读书所得。让我们再用心读读后面的课文，你会对太阳有更多的了解。记得用笔圈一圈，画一画。（教师巡视，了解学生整体读书情况。）
1，学生交流对太阳新的了解，可以读读相关段落，也可以用自己的话说一说，教师相机引导学生概括的说一说这一段写了什么（学生说到太阳光能杀菌时，可以追问：你知道太阳光为什么能杀菌么 引导学生在生活中学语文，将书中所学用到生活中。）
2，小结：同学们说了这么多，概括地讲，就是说太阳和我们人类的关系――非常密切。（板书：关系密切）既然太阳为我们人类做了这么多好事，那我们可要好好夸一夸他。请同学们从4―8段中选自己喜欢的一段，同位互相练读。
3，谁先来读――可以推荐同位读，也可以毛遂自荐。
想不想来点音乐伴奏 学生配乐朗读。（4，5名学生读，音乐一直轻轻流淌。教师组织学生展开朗读挑战赛。）
4，还有这么多同学想读，就让我们一起夸夸太阳吧――出示最后一段，齐读。
5，课件出示句式训练：“没有太阳，就没有 。”
结合读书所得，展开想象，用这个句式说一句话。
给大家半分钟时间准备，人人都要说，待会男女生比一比谁说得好，不准重复。
男女生竞赛，鼓励学生用上积累的好词。
6，小结：大家说了这么多，其实千言万语就汇成一句话――没有太阳，就没有我们这个美丽可爱的世界。（学生齐读最后一句。）
作业设计：
课下可以摘抄自己最喜欢的段落；也可以搜集有关太阳的知识，进一步了解太阳；还可以写一首赞美的小诗送给太阳。
板书设计：
29，太 阳
大 热 远 地球
关系密切
1 1300000
课后反思：
《太阳》是一篇常识性文章，语言朴实易懂，条理清晰，学生读起来并无困难。但若让学生对文本产生“趣”，对太阳产生“情”，进而领悟，迁移说明事物的方法则并非易事。因此，设计本教案时，我们打破了传统的教学说明文的呆板的形式，开放了教学内容，融入了情趣因素，注重于润物无声之中培养学生的想象，语言表达等多种能力。如“扮演太阳做自我介绍”这一设计既立足于文本，又超越于文本，既是对当堂知识的检测，又是语言表达的开放与创新。再如句式训练：“没有太阳，就没有 ”，则充分结合了学生的读书所得和已有的生活经验及语言积累，一举多得。另外，本课的教学注重了有效的课堂评价，每一次评价都着眼于学习方法与习惯。
目前, 这种新型太阳能板的原型还处在研发阶段, 太阳能板能够“嵌入”公路之下, 这项研究已经获得美国交通部10万美金的资助。
这些太阳能板还覆盖有马赛克效果的灯光, 在晚上, 点亮的小灯可以作为交通标志和警告信息。另外, 公路下还可以“嵌入”加热器, 这样在冬天公路上就不会再有积雪和薄冰。
每块3.7 m×3.7 m的太阳能板, 每天可以产出7.6×10-3kW·h的电能。该公司估计, 如果将全美的州际高速公路全部“翻新”为这种智能且环保的智能高速公路, 所产出的电能将是全美能源需求的3倍之多。
但这种太阳能板价格不菲, 每块需6 900美金, 如果要对全美的公路进行一次大翻新, 需要几十亿块“板子”。所以, 从资金和环境方面考虑, 目前, 进行较小规模的推广相对来说还现实点。
据称, 一条约1.6 km的四车道公路, 采用这种太阳能板铺设, 每天所产生的电能足够支持500个家庭使用。太阳能公路计划将所产生的能源导入国家电网, 同时也可以卖给在路边充电的电动车。
有很多公司和研究者们都在尝试增加太阳能电池的输出功率，也就是一块太阳能电池板上吸收阳光和产生电能的部分。位于美国马萨诸塞州剑桥市的弗劳恩霍夫中心(FraunhoferCenter)实验室专注于可持续能源系统，他们尝试改善除产生电能部分之外的每样东西：保护电池的包装材料、接线盒、其他的电气设备，以及电池板的安装方式。这些因素加到一起，占据了当今太阳能动力大约60％的费用。
市政规模的太阳能系统在它们产生的每一瓦特电力上花费大约是3.40美元(房屋屋顶上的系统可能是其两倍)，其中大约26美分花在了诸如玻璃和保护涂层这样的材料上；这笔费用可以靠使用注塑架和其他的电池封装材料来削减。其他的改善还有降低换流器(目前总计每瓦特22美分)和安装器材(大约25美分)的成本，接着还有架线、人工和设计费用。这个清单还有不少东西在上面。
1、会正确地拼读课文中注音的字，能查字典或联系上下文理解不明白的词语。
2、能在诗中划出具体表现“我们和太阳比赛早起”的词句，能说出第3节是怎样具体描写“太阳升起来了”的情景。
3、能有感情地朗读全诗，读出对大自然、对太阳、对祖国无比热爱的感情;能背诵全诗。
教学重点：理解诗句，了解每节的意思。
教学难点：理解诗歌的思想感情。
教学时间：1课时
教学过程：
一、揭示课题：
读了课题，你有什么想问的吗?
二、初读课文
1、听教师的范读，要求：
a 、听清注音的字的正确读音，感受“和太阳比赛早起”的蓬勃向上的热烈情趣。
b、提出词语方面的疑问。
2、自由读诗歌。
a、划出描写“我们”和“太阳比赛早起”的具体行动的词句。
b、划出诗中揭示“比赛”结果的句子，体会“我们走在太阳的前面”无比自豪的感情。
三、指名分小节朗读，看谁读得准确，通顺。
四、指名朗读全诗，评议，再组织集体朗读。
五、细读每一节，理解每一节的意思，划出你欣赏的诗句词语。
第一节：早起
A、“我们离开帐篷，轻轻地走过它们身边。”句子中的“它们”指谁?为什么在“走过”前面加上“轻轻”?
B、“别怕，我们不会打扰你，我们是和太阳比赛早起!”结尾是个感叹号，是不是这句话就该读得很响呢?
第二节：早行
a、我们是和太阳比赛早起，这和云彩有什么关系?它为什么脸红?(日出前、太阳睡在厚厚的云层里，太阳醒来后，它的光芒便会渐渐地从云层中穿透出来，染红云层的脸颊，也可以说云彩是为还在被窝里的太阳害羞而脸红。)
b、第一节中的我们不会打扰你、和第二节中的你看和你才脸红，3个你指的对象相同吗?(不同。第一个你指花木鸟兔;第二个你泛指一起登山看日出的伙伴;第三个你专指云彩。)
第三节：我们看着太阳升起。
第四节：我们放声歌唱，尽情欢呼祖国的早晨。
六、逐节交流。逐节朗诵、背诵，重点把握每小节诗歌表达的情感。
1、第一节既要读出我们起得早，又要读出我们懂礼貌。
2、第二节：第一句要抓住几个表示行走的词语，读出轻快行进的节奏，读出与太阳比赛早起的激动心情;第二句要读得舒缓些、幽默些，以展示我们比太阳早起的得意之情。
3、第三节：要读出层次感。
4、第四节：读出对大地、对太阳的爱。
七、背诵诗歌。
八、组合成小组登台朗诵，评比，从中领悟少先队员对大自然、对祖国早晨无比热爱的思想感情。
板书设计：
早起：轻轻
和太阳比赛早起 早行：穿、跨、沿、奔
太阳升起
我们放声歌唱
做什么呢?我不停地问自己。忽然一辆公交车从我身边开过，它喷出又黑又浓的尾气，尾气呛得我直掉眼泪。要是公交车不排黑烟，那该多好啊!于是我灵机一动，就做一辆太阳能环保汽车把!我将废物利用。
我先找了一个鞋盒子，再找了四个喝完牛奶的空罐子，还有一个饼干盒。我还拿来胶带，彩笔，彩纸，工具刀等。我先把长方形的鞋盒子当做车身，把牛奶罐子粘在车身下，当做轮子;再把饼干盒子粘在车顶上，当做太阳能聚集器。接下来我用彩色笔在上面画出了门窗，又画上图案做装饰。还在上面写上：欢迎乘坐太阳能公交车!
一辆精致的太阳能公交车就这样完成了。这辆公交车跑的时候没有黑烟，非常环保。我希望这样的环保车到处都有，大量推广使用。这样，余姚会变得更美丽!
咦？自己怎么变成了有魔法的小仙女，手里拿着魔棒骑着扫把，飞到了童话书里的一个王国。只见这个王国的`城门上写着三个大字——火炉国。火炉国这像个火炉，可真热呀！城里的居民们被又大又红的太阳，晒得都不敢出门，植物被晒蔫了，土地也被晒裂口。这里简直像个大蒸笼。
我急忙用手中的魔棒一挥，变出一支画笔。“刷刷”几笔，把太阳画成了个大西瓜。“西瓜太阳”放射出淡绿色的柔和的光。火炉国的居民们马上从屋子里走出来。柔和的绿光就像树荫下，凉快极了。
这时，居民们提议：“小仙女，画个‘蔬菜太阳’吧。以后我们就有蔬菜吃了。”“好吧。”我又“刷刷”几笔，画了个“蔬菜太阳”。太阳上有西瓜，黄瓜，青菜，茄子，西红柿。火炉国的居民欢呼起来，这回可有新鲜的蔬菜吃了。
姑娘们又提议：“小仙女，再画个‘鲜花太阳’吧。让火炉国变漂亮一些。”我大笔一挥，玫瑰、百合、茉莉、康乃馨……一个美丽的“鲜花太阳”就出现在人们面前。“鲜花太阳”下面的火炉国散发着鲜花的香味。
一个小朋友对我说：“我们爱吃冰激凌，小仙女你为我们画个‘冰激凌太阳’吧。”啊!冰激凌？我也想吃。对！赶快画了个“冰激凌太阳”。“冰激凌太阳”上的冰激凌又凉又甜，小朋友吃的真高兴呀！
我正高兴呢，眼前猛然一亮。我连忙睁开眼睛一看，一道阳光正照在我的脸上。仔细想了想，原来是做了个梦。
关键词：双目标规划,太阳能辐射理论,太阳能小屋设计
0 引言
设计太阳能小屋, 需在建筑物外表面铺设光伏电池并搭配逆变器, 不同种类的光伏电池每峰瓦价格差别很大, 且每峰瓦的实际发电效率或发电量还受诸多因素的影响, 如太阳辐射强度、光线入射角、环境、建筑物所处的地理纬度、地区的气候与气象条件、安装部位及方式等。以某城市气候气象条件为背景, 以全年光伏电池发电总量大和单位发电量的费用小为目标, 设计出其贴附和架空两种铺设方案。而采用架空时, 太阳能板的最佳偏转角的计算尤为重要。我们提出了一种结合太阳能辐射理论和特定城市的气象观测数据的求解方法, 根据不同地区的气象情况, 算出最佳偏转角, 更为科学。
1 各方向辐射强度分析
光伏电池的全部能量来自太阳, 其发电的基本原理是利用光生伏打效应, 能直接将光能转化为电能[1], 太阳辐射越强, 电池转化而成的电能的量越多。要对给定小屋的外表面进行铺设, 需要考虑各个面接受辐射的强度。
运用SPSS对各个面辐射强度进行频数分析, 可以得出各个方向的辐射强度分布特征:这里以平面和南面为例:
1) 对于是平面上的总辐射强度, 其分布较为均匀, 频数从0到988.89W/m2依次递减, 均值为327.22W/m2。在总辐射中, 散射辐射占据了绝大部分的低值, 这比较符合我们的认知, 可解释为在早晨傍晚以及阴天时刻和天气中, 水平面上接受的绝大部分是散射辐射, 而其他时刻和天气中以太阳直接辐射为主;
2) 对于南向总辐射强度, 其均值为234.36W/m2, 在各个侧面中时最大的, 因为大同位于北纬40.1o的低纬度地区, 太阳无法垂直照射只能从南边斜照, 故南面接受的辐射在各侧面中相对较多, 直接辐射时间长。
2 双目标规划模型的建立
运用双目标规划模型, 将电池年发电量作为第一目标, 即小屋某一面铺设太阳能电池使年发电量最大的目标函数为:
在发电量较大的一组解中, 考虑单位发电量尽可能得小的最优组合, 即第二目标函数是:
其中表示第k种太阳能电池铺设的数量, 表示第k种太阳能电池的面积, 表示第k种太阳能电池在一个气象年的单位平方米的总的转化功率, 表示第k种太阳能电池的组件功率, 表示第k种太阳能电池的费用。
约束条件则包括各个电池宽度和长度的和须小于小屋西墙的长度和宽度, 电池的总面积要小于西墙的空白面积 (除去门和窗户后的面积) , 且为整数。
约束条件如下:
其中表示第k种太阳能电池的长度, 表示第k种太阳能电池的宽度,
和分别表示墙的长和宽。
对于型号SNj (1≤j≤18) 的逆变器, 当连接A2太阳能电池时, 假设有n条并联线路, 每条线路上有m个A2太阳能电池。则一个逆变器连接了mn个A2太阳能电池, 共需要x (2) ⋅ (mn) -1个逆变器。建立优化模型, 逆变器投资最少的目标函数为:
约束条件是:
为整数
其中price (j) 表示序号为j的逆变器的价格, Ik表示第k中太阳能电池的额定短路电流, Uk表示第k种太阳能电池的额定开路电压, Pk表示第k种太阳能电池的额定组件功率, ij表示第j种逆变器的输入额定电流, uj表示第j种逆变器的额定输入电压, µj表示第j种逆变器的逆变效率, jp表示第j种逆变器的额定交流输出功率。=
运用lingo或者matlab编程可求解出每一面的太阳能板铺设方案和与逆变器的匹配方案。
3 太阳辐射理论求解最佳偏转角
我们可同时考虑太阳辐射理论和观测数据进行偏转角的求解。
水平面上太阳辐射总量H由直接辐射和散射辐射构成, 而倾斜面撒谎能够太阳辐射总量为由直接辐射, 天空散射辐射和地面散射辐射组成, 我们由文献[4]得到倾斜面上太阳辐射总来能够表达式:
其中地面反射率, 通常取为0.2, 为辐射因子, 与当地纬度, 太阳能电池倾角, 太阳赤纬等有关, 有计算式:
位大气层外水平面上的辐射量, 它可由下式求出:
其中表示太阳常数, 取为1367, 表示水平面上的日落时角, 表示倾斜面上的日落时角ωs=arccos (-tanϕ⋅sinδ) , ωstmin{ωs, arccos (-tan (ϕ-β) ⋅sinδ) }
4 结论与展望
对于要求发电量尽量大, 单位电量投资尽量少的问题, 多目标规划能很好的求解, 采用分层序列法, 能较好的兼顾两方面的目标, 且结果较为客观。本文首先根据特定城市特殊气象年的数据, 算出太阳能小屋各个面上, 安装不同型号太阳能板的单位面积的可吸收的有效辐射总量, 然后建立目标规划编程求解。
用架空方式安装光伏电池组件, 根据多种方案选取考虑找出了在这几种方案中的最佳角度, 结合太阳能辐射理论和特定城市的气象观测数据, 根据不同地区的气象情况, 算出更为科学的最佳偏转角。相信在不久的将来, 随着太阳能源的开发和利用, 更多的科学有效的外观设计方案会出现。
参考文献
[1]杨杰.太阳能光伏电池变换器研究.华中科技大学, 2011, 2.
[2]缪启龙.地球科学概论.北京:气象出版社, 2004, 8.
[3]马琪, 杜继稳, 延军平, 白晶.1961-2009年大同市太阳辐射变化特征及其与气象要素的关系[J].气象与环境学报, 2012, 27 (2) :22-27.
[4]李容玲.个性化的平面太阳能接收器件最优安装角度的研究.东华大学学报, 2009.
太阳花可漂亮了!它的颜色多种多样：红的，黄的，粉的，白的，远远望去就像一片绚丽的彩霞，而且这些太阳花 还 分层次呢!单层的有五片花瓣，双层的有九片花瓣，每片花瓣的形状呈爱心形，好看极了!
早晨，朝阳升起，太阳花从梦中苏醒过来。它们有的已经绽开了那美丽的脸蛋儿，淡黄色的花蕊一摆一摆的，好像在伸懒腰，有的却含苞未放，像害羞的小姑娘。
中午，烈日当空，知了当头叫，许多花草树木都被晒得低下了头。只有太阳花迎日开放，而且越开越艳，越开越旺。下午，太阳花从一个婀娜多姿的少女，又转变成了害羞的小姑娘。渐渐地，太阳花开始枯萎，等待着新的光明。
一、教学理念：
探究是学生自主学习科学的一种方法，把探究过程显性化是科学学习本质的一种要求。引导学生探索研究太阳钟的制作原理，让学生亲身体验太阳钟的用处，使学生意识到科学技术在不断发展，正确掌握和运用自然规律，可以为人类和社会发展带来不可估量的好处。
二、教学目标：
1、知识与技能：认识太阳钟和古代计时工具的原理。
2、过程与方法：利用太阳钟的原理制作计时器
3、情感、态度与价值观：意识到掌握和运用自然规律，可以为人类和社会发展带来不可估量的好处。
三、教学准备：
有关日晷和其他计时工具的图片、电筒、日晷模型
四、教学过程：
（一）铺垫孕伏
师：“哪位同学能告诉我现在几点了？”（学生说出时间）“你们是通过什么知道现在的时间？”（手表；上课的时间表）“那么在古代，还没有手表的时候，人们又是怎样判断时间的变化呢？”（学生自由回答）这就是我们这节课要研究的问题，同时板书：太阳钟
（二）探究新知 A.初步认识太阳钟 1.介绍牛顿的故事
前几节课的探究，我们已经知道日影的移动反应着太阳的位置变化，而太阳在天空的运行是匀速的，利用这个规律，著名的科学家牛顿，小时候就做过这样一个太阳钟。（教师边演示）他在空地上插根棍子，每隔2小时，在棍影的终点放一块石头做记号，（利用电筒照射光，产生棍影）记下时间。他利用摆石头记影子，又在石头上记时间，看！多简单，多巧妙的太阳钟就做成功了。他做的这个太阳钟据说在村上用了70多年，人们把这个太阳种称之为“牛顿钟” 2.听了这个小故事你有什么感想？得到了什么启发？ 3.学生回答 4.教师小结 B.探究日晷原理 1.介绍日晷：
实际上牛顿做这个太阳钟，是从日晷中得到的启发。（教师出示日晷的示意图和实物并把“日晷” 1
板书在黑板）它又称作晷仪和日规，是我国古代劳动人民在观察大自然的变化时，通过不断的试验创造出来的，它利用太阳影子的变化来记录时间的工具。2.制作日晷
同学们想不想研究日晷？（想）请同学们拿出自己的学具袋，里边就有个日晷，请同学们在小组里仿造这个示意图把它拼装起来。3.探究原理
（1）同学们真能干，这么快就把它拼装完了！看到你手中的日晷你想知道些什么？研究些什么？（2）学生回答。（晷面刻的是什么？它是怎样工作的？这根针有什么用？）（3）教师引导学生认识晷面和晷针：这是一个赤道日晷，晷面与赤道面平行，上面的刻度就是时间。晷针与晷面垂直，它就相当于我们手表的时针。（4）在小组研究日晷是怎样工作的。在其他同学的帮助下，结合“牛顿钟”的故事共同研究这个问题。（教师巡视指导，学生用电筒的光代替太阳光）（5）学生汇报（6）教师小结原理：当太阳光照射到晷针，晷面就出现晷针的倒影，倒影指向晷面的刻度就是当时的时间。（7）为什么用太阳钟可以计时？你又时如何判断出当时的时间呢？（8）学生讨论（9）学生汇报 C.认识手掌日晷
1.原来认识和掌握大自然的规律还可以给我们带来这样的好处。那么在没有日晷的时候你能利用这一原理计时吗？ 2.学生回答
3.教师小结，介绍手掌日晷并出示示意图。
手掌日晷流传于民间，它充分体现了人民的智慧。使用方法是这样的（教师带领同学们实践体验）：我们面向南边，手掌摊开（上午用左手，下午用右手），用拇指夹住一支笔，使笔与手掌垂直。拇指关节对着正南方，影子落在手上不同位置代表着不同的时间。
4.在其他同学的帮助下共同体验手掌日晷的运用，教师巡视指导。（引导学生用电筒的光代替太阳光）5.请两组同学上台演示，台下同学说说指向的时间。6.从这个试验你得到什么启示？ 7.学生回答。8.教师小结。
（三）认识古代计时器
1.人民的智慧是深不可测的，在古代人们用来计时间的方法还有很多。我们来看看这些计时器（出示计时器挂图）。
2.同学们在小组讨论它们都是利用什么原理计时的。3.小组请代表汇报
4.你们还知道其他的什么计时方法吗？ 5.学生汇报
6.教师小结。
（四）归纳知识
1.无论是古代的计时器还是日晷它们都有什么共同的特征？ 2.学生汇报（都有固定的刻度和标识）3.这节课你有什么收获？ 4.学生汇报 5.教师小结
（五）巩固新知，课后实践
关键词：LED,交通信号灯,RS485总线,太阳能
0引言
传统的交通灯有以下几个缺点:反光碗的存在导致了假显示效果的出现, 假显示效果会引起严重的交通事故;寿命短、维护费用高;耗能高。针对传统交通灯的缺点, 采用LED发光源设计的交通灯, 具有可视性强、功耗低、节能、使用寿命长、安全、工作稳定可靠等特点, 所以这种交通灯在国内外得到了越来越广泛的使用。
传统交通信号灯一般采用市电直接供电, 安装时要挖沟敷设电缆, 给交通指挥的安装增加了成本。太阳能供电系统无需架线, 资源丰富, 太阳能电池转换效率逐渐提高, 价格逐渐降低, 有利于降低成本, 所以得到了越来越广泛的应用。
采用单片机控制, 提高了系统的可靠性, 方便安装, 对保证行车安全有着重要的意义。
1工作原理
太阳能LED交通信号灯由光伏极板、充放电控制器、蓄电池、LED交通信号灯系统构成。系统框图如图1所示。
其中, 光伏极板是用来将太阳能转换成电能, 为系统供电。
充放电控制器是将太阳能产生的电存储到蓄电池中, 同时将蓄电池中的电能供给LED交通信号灯系统, 并对蓄电池的过流、过充等起到保护作用。
LED交通信号灯系统是由中央控制器、RS 485通信模块、LED信号灯模块、信号灯模块控制系统等组成。
2LED交通信号灯模块
LED连接电路有三种连接方式:全串联方式、全并联方式、串并混联方式。三种方式的优缺点比较如下:
(1) 全串联方式, 如图2 (a) 所示。优点:电路简单, 流经所有LED的电流相同。通过使用恒流源, 可使LED亮度一致。缺点:如果有一颗损坏, 所有的LED将不能工作, 需要变压器产生高电压和制作恒流源, 实现成本高。
(2) 全并联方式, 如图2 (b) 所示。优点:电路简单, 一颗LED损坏, 不会影响其他LED。缺点:由于LED发光源本身存在差异性, 电压有浮动, 导致并联的LED显色不均匀。另外, 电流太大, 增加成本, 给电源设计也带来困难, 需要性能比较高, 输出电流非常大的稳压源。
(3) 串并混联方式, 如图2 (c) 所示。蓄电池可以提供12 V直流电压, 可以驱动4～6颗LED, 将LED分成若干串, 每串串联, 然后将几串并联, 这样每一串的电压相同, 每一串内电流相同, 电源输出的抖动被每一串内LED平分, 这样可以稳定单个LED的电压, 同时单个LED的损坏只能影响到同一串联的LED, 其他串LED仍然正常工作。本文采用串并混联方式。
3LED交通信号灯控制器模块
3.1 控制结构
控制部分是LED交通信号灯系统的核心部分, 由中央控制器、RS 485串行通信总线、从控制器三部分组成。LED交通信号系统的主从控制器都采用单片机AT89S51, 中央控制器起到控制和协调作用, 四个路口由从控制器接收中央控制器的命令, 然后按照命令确定各自路口交通信号灯的状态。主从控制器之间由串口来实现信号的传输。控制器结构框图如图3所示。
3.2 从控制器模块
从控制器通过拨码开关电路, 来设定自己的地址。具体地说, 单片机AT89S51的P0端低四位用于本机的地址设定, 通过跳线开关S1的闭合和关断的组合可以最多设定16种地址。从控制器在开始加电工作之前设定好自己的地址, 也就是将S1的开关状态设置好, 本文四个从控制器分别设为0001～0004, 这样从控制器在开机自检时, 就可以获得本机地址。拨码开关电路如图4所示。
从控制器利用P2口的P2.7～P2.5来控制信号灯, 由于单片机I/O口的驱动能力有限, 所以借助金属氧化物半导体晶体管 (MOSFET) 来驱动, 经一电阻与MOSFET的栅极相联, 漏极与交通灯的共阴极相连, 灯的共阳极接12 V直流。通过多机通信, 控制P2.7～P2.5的电平高低变换来改变MOSFET导通截止状态, 从而实现交通灯的亮灭变化, 如图5所示。
3.3 通信模块
交通灯控制系统安置在路口之间, 受现场条件影响比较大, 各个路口节点之间存在很高的共模电压。虽然RS 485接口采用差分传输方式, 具有一定的抗共模干扰能力, 但当共模电压超过RS 485接收器的极限电压, 即大于+12 V或小于-7 V时, 接收器就无法正常工作了, 严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。为了解决这个问题, 本文采取:
(1) DC-DC将系统电源和MAX485收发器的电源隔离;
(2) 为了提高抗干扰能力, 各主从单片机系统与MAX485之间通过光电隔离器, 本文采用光电隔离器PC410, PC357, 将信号隔离, 通过单片机的P1.4引脚控制MAX485的工作状态。其硬件实现电路如图6所示。
4控制方案
本文设计一个十字路口, 东西方向和南北方向的交通灯控制电路, 每个方向有三个信号灯, 分别为红、黄、绿。当一个方向绿灯、黄灯亮时, 另一个方向红灯亮, 反之亦然, 依次循环。循环运行共有四种状态, 分别为:南北方向绿灯亮东西方向红灯亮、南北方向黄灯亮东西方向红灯亮、南北方向红灯亮东西方向绿灯亮、南北方向红灯亮东西方向黄灯亮, 如图7所示。一个周期内 (状态1～状态4) 时间变化如表1所示。
主机流程流程图如图8 (a) 所示, 从机程序流程图如图8 (b) 所示, 从控制器的地址帧分别是01#～04#。其中:
主控制器向从控制器发送AA信号, LED信号灯绿灯亮30 s。
主控制器向从控制器发送BB信号, LED信号灯红灯亮30 s。
主控制器向从控制器发送CC信号, LED信号灯黄灯亮5 s。
主控制器向从控制器发送DD信号, LED信号灯红灯亮5 s。
5结语
随着车辆的增多, 对交通信号灯提出了更高的要求, 本文采用LED光源和太阳能, 设计了一款功耗低、寿命长、指示多样的交通信号灯。确定了系统的控制策略, 设计了交通信号灯的整体方案, 编写程序并实现了控制算法, 完成了单片机控制的LED交通信号灯系统。实验表明, 符合交通信号灯的要求, 对保证行车安全有着重要的意义。
参考文献
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关于五四青年节作文：我们是青春的太阳我们是青春的太阳
当我低头一瞥，胸前的团徽闪烁着，那么耀眼的光，沉默中，充满了胜利者的凯歌。
鲜艳的领巾跃动着，那是我们的热血在燃烧。
微光里，它们深深地互相赞颂了。
我的心不禁颤动了，记否火烧赵家楼，痛打章宗祥；记否高喊的口号：
外争国权，内惩国贼；
记否“三罢”斗争波澜壮阔；
更不能忘，胜利后的全国欢腾！
不解放的行为，造就了自由的思想！
翻开历史的篇章，不能忘却那光辉一页
——“五四”爱国运动。骄傲么？
伟大的先驱者举正了爱国之旗，自豪么？
我们是他们精神的延续，我们是青春的太阳
光荣的称号
●教学目标：
1、知识技能
（1）知道太阳能的由来及特点。（2）大致了解太阳能的利用方式。
2、过程方法：通过收集信息、阅读资料、相互交流，判断太阳能与我们的生活的有关说法是否正确。
3、情感、态度与价值观：由太阳能的优点和利用的有限性增加学生学习的动力和创造欲望。●教学重点：太阳能的利用。●教学难点：发明装置。●教学过程：
一、创设情景、引入新课
今天我给大家带来了一个电动车（展示），用手推一下，它就能运动起来，你能否用其他方法使它运动起来呢？ 演示：用手电筒照射太阳能电动车。
通过这个现象你能提出什么问题？问题：（1）可否用阳光代替手电筒的光？（2）光为何能让电动车运动起来呢？
二、进行新课
1.太阳—巨大的“核能火炉”：
（1）太阳的结构（154页图17.3－1）、直径为地球的110倍、体积为地球的130万倍、质量为地球的33万倍
（2）太阳内部发生聚变，释放巨大的能量，以光和热向四周辐射。
（3）太阳已经稳定地燃烧了50亿年，在经过50亿年才会燃尽。2.太阳能是人类能源的宝库：
煤及石油的形成过程：远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。沧海桑田，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了煤和石油。在石油形成过程中还放出天然气。
想想议议：根据156页图17.3－4所示，说明太阳能辐射到地球的能量的利用，转化和守恒的情况。
地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳。地球上任何地方都在吸收太阳的热能量，但是由于地面每个部位受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后上升；冷空气冷却变重后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。地球表面的一部分水吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨。植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存 储在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。
3.太阳能的利用：
想想做做：将质量、温度都相同的水分别倒入两个相同瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶包起来，然后将两个瓶子放在太阳光下，经过5min后，观察两个温度计的变化。
（1）分析：由于黑色物体更容易吸收太阳光的能量，所以用黑纸包着的瓶中水温度高。利用太阳能加热物体：
①平板集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑，箱内温度可比箱外高100℃。
② 把反射镜做成曲面，它们将阳光反射并会聚，也能获得高温。（2）将太阳能转变为电能
利用太阳能电池使太阳能转化为电能
（3）太阳能电池的优点：① 使用寿命长；② 保养费用低；③ 不需燃料
（4）太阳能电池的缺点：①效率低；② 制造费用大 想想议议：如图所示为太阳能热水器，说明工作原理：吸热板吸收太阳光时，太阳能转化为内能，吸热板处的水的内能增大、温度升高、密度减小而上升，补给水箱内的密度大的冷水流下来填补，同时被加热后的水向下流进水储水箱内。
三、小节
1.2.太阳的结构。太阳能的利用方式
板书设计： 17.3 太阳能
一、太阳能特点：清洁
丰富
经济
二、太阳能的利用：1.直接加热物体2.间接利用
三、化石能源及其危害：煤
石油
天然气
近年来, 太阳能节水灌溉技术正在我国各地蓬勃发展。四川省的攀西地区和川西高原光热资源丰富, 具有开展太阳能节水灌溉技术研究的天然资源条件。从2010年开始, 四川省各地累计建设完成太阳能灌溉工程20余处, 灌溉面积2 000 hm2以上, 推广应用效果较好。四川省丘陵地区由于受光照、地形和地理位置等因素的限制, 建设太阳能节水灌溉工程有一定的技术难度, 迫切需要太阳能节水灌溉实验平台为其提供技术支撑。为了进一步研究太阳能灌溉技术的规律, 四川省发展和改革委员会于2013年批准四川省农业机械研究设计院建立了“太阳能农业节水灌溉四川省工程实验室”, 四川省科技厅于2013年立项支持了“太阳能农业节水灌溉工程实验条件平台”建设, 为开展相关研究提供了有力的支持, 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室2014年度开放课题项目 (小型光伏太阳能节灌技术研究) 也为本项目的研究提供了支撑条件[1,2]。
1 关键技术
拟通过对太阳能节水灌溉实验平台相关关键技术的研究, 确定适合四川省太阳能光照特点的节水灌溉系统关键技术控制要点。关键技术如下:一是在四川省各地太阳能光照条件下, 太阳能电池板的发电特性及规律。二是无蓄电池条件下, 电能输入适时变化时, 各种型式水泵的运转特性, 并对其进行分析比较, 找出适合四川省太阳能光照特点的光伏水泵及控制方法[3,4]。三是研究在节水灌溉系统中, 一定气象、土壤、温湿度等客观因素影响下, 不同土质土壤的水分特性。作物根系主要从土壤湿润体内吸取水分, 湿润体的大小及其水分分布特性直接影响着作物根系分布形状及作物的生长状况, 因此研究土壤湿润体特性及土壤水分运动规律显得尤为重要。
2 系统设计
太阳能节水灌溉实验平台主要由太阳能发电系统、中心控制系统、数据收集检测系统、太阳能节灌台架系统构成, 其构成如图1所示。
2.1 太阳能发电系统
太阳能发电系统主要由太阳能电池板/方阵、防雷汇流箱及支架等组成。太阳能电池板/方阵根据需要进行串并联以达到满足系统正常运行的电流和电压参数, 将太阳能转换为电能, 太阳能板斜面朝南±5°以内, 与水平面安装角30°;防雷汇流箱将各路电源汇流后至中心控制系统为其提供电源;支架主要用于支撑、固定太阳能电池板。
2.2 数据收集检测系统
数据收集检测系统主要包括太阳能发电系统数据检测、水泵运行数据检测和气象及土壤参数检测三大部分。太阳能发电系统数据检测包括光照强度、光伏能量、太阳能电池板输出电压、输出电流、输出功率等;水泵运行数据检测包括流量、扬程、转速等;气象及土壤参数检测包括温度、湿度、风力、降雨量、土壤温湿度等。
2.3 中心控制系统
该系统主要由逆变器、PLC及配套电器元件等组成。通过接收数据收集检测系统发送的太阳能发电系统数据等信号, 进行记录分析处理后, 输出至水泵加压系统, 带动水泵机组工作, 其程序流程详见图2。它还可将数据收集检测系统发送的太阳能发电系统数据、水泵运行数据、气象及土壤参数等信号输送至可视化界面, 同时可实现可视化操作, 实现报表生成打印等功能。
2.4 太阳能节灌台架系统
太阳能节灌台架系统主要包括水泵加压系统和节水灌溉系统。太阳能节灌台架示意图如图3所示。
2.4.1 水泵加压系统。
该系统主要由水泵机组、安装底座、阀门、管道、水箱等部分组成。系统从水箱取水, 经水泵机组加压后, 将水抽至滴灌实验台。它通过中心控制系统配套的压力传感器测量系统压力, 通过涡轮流量计测量系统流量, 并进行记录分析处理。
2.4.2 节水灌溉系统。
该系统主要由滴灌实验台、滴头、配套管路等组成。加压水输送到滴灌实验台后, 通过滴头对不同分区内不同土质土壤进行浸润。它通过中心控制系统配套的土壤水分测试仪测量土壤水分等参数, 并进行记录分析处理。
注:1为水箱;2为水箱支架;3为钢管;4为钢丝软管;5为水泵机组;6为压力传感器;7为涡轮流量计;8为闸阀;9为滴灌实验台。
3 结语
通过将平台关键技术的研究成果应用于平台的设计中, 后期通过平台的搭建, 可为开展适合四川省太阳能光照特点的太阳能农业节水灌溉相关研究找到一条有效途径。
参考文献
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[3]张林, 吴普特, 范兴科.多点源滴灌条件下土壤水分运动的数值模拟[J].农业工程学报, 2010, 26 (9) :40-45.
【设计理念】
教材通过介绍太阳能的开发和利用的广阔前景，说明利用太阳能的重要意义。用图文配合的方式说明目前人类直接利用太阳能的两条途径，并说明要大规模地直接利用太阳能还存在着不少困难，有待于人类继续大力开展研究工作。本节以实验为基础的探究，这是《课程标准》所要求的主要探究形式。在本节“太阳能的利用”中的“想想做做”里，就渗透着“探究物体的颜色与吸收辐射热的本领”这一课题。这种探究一般按照《课程标准》中的探究程序进行：提出问题──猜想──设计实验──进行实验──分析与论证──得出结论。
1．本节课本着不过分强调知识传授，让学生经历科学探究过程的理念，培养学生的探究精神，实践能力及创新意识。
2．通过互相交流互相评价，增强学生的合作意识。
【教材分析】
教学目标
知识与技能
了解太阳能是人类资源宝库。
了解一些和太阳能有关的知识。
知道利用太阳能的方式。
过程与方法
通过课堂上设计装置，课下制作改进的过程，培养学生思考动手的能力，切实提高他们的创造能力，通过主动学习，提高学生搜集信息交流信息的能力。
情感态度与价值观
培养学生保护环境，合理利用资源的意识和不断创新、不断提高的精神。
能保持对大自然的好奇，初步领略自然现象的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重点
太阳能的利用
教学难点
发明装置
教学方法
探究式教学法
教具和媒体
彩笔，直尺，实物投影仪，太阳能电动车
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
教学反思
创设情景
引入新课
一、出示问题
1．随着科学技术的发展，许多家庭中都安装了太阳能热水器，它方便、节能、高效，深得人们的青睐。你知道它的原理是什么？它是怎么样工作的吗？
2．为了节约能源保护环境，近年来许多国家争相研究以太阳能为动力的汽车。荷兰大学生最近成功研制出世界上最快的太阳能汽车（课本图19．3-7），这种利用太阳能而不需要加油的未来型汽车早已有了，但是由于车速较慢，专家很少认真看待它们。荷兰大学生研制的新型太阳能汽车时速可达到160 km/h，你知道它的关键部件是什么吗？
二、展示实物
用手一拨转盘就转，你能否用其他方法使它转起来呢？
用手电照射这个圆盘。
通过这个现象可提出什么问题？
引导学生对提出问题简要分析。
这节课就来重点研究与太阳有关的问题。
三、太阳能
观察、分析回答问题。
学生演示用激光手电照射这个圆盘它能否转起来呢？
学生列举自己提出的问题：可否用阳光代替手电光？光为何能让转盘转动起来呢？
激发学生积极思考问题。使抽象的知识形象、具体，便于学生接受。
教师只介绍方法，学生猜想，引起学生兴趣。
实验探究
解决问题
有关太阳的知识，已经请大家在课下查阅了有关资料，现在请你上台来给大家介绍一下你的收获，把你的成果和大家一起分享好吗？
1．太阳──巨大的“核能火炉”
太阳是一个巨大的“核能火炉”，其核心温度高达1 500万摄氏度。在太阳的内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，相当于在太阳的核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，它比原子弹的威力更大，如课本图19．3-1所示。
太阳核心释放的能量向外扩散，经过数千年的时间传送到太阳表面。太阳表面温度约6 000 ℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去。
2．太阳能──人类能源的宝库
太阳已经照耀我们的地球近50亿年了，太阳向外辐射的能量中，只有五亿分之一传递到地球，其中又只有一半被地球接收。地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用的大部分能量的源泉。
化石能源：
我们今天使用的最主要的一次能源煤炭、石油、天然气，它们的“年龄”都已有上亿年了，它们的形成都来源于太阳能。远古时期，植物通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下、海底经过几百万年的沉淀、化学变化、地壳运动，在高压下变成了煤、石油和天然气。可以说自然界中的一切能源归根结底都来自于太阳能。课本图19．3-3是石油、天然气形成的过程。
想想议议：地球上的能量是怎样转化和守恒的？
刚才大家都踊跃上台展示了自己的成果，说明你们都作了积极主动的准备，这种积极主动的学习态度值得肯定，希望大家能保持。现在我们来进一步总结一下太阳能有什么特点？
太阳能的特点
既然太阳能有这么多优点，我们就应该好好的利用。请大家讨论：平时我们都是怎样利用太阳能的？
3．太阳能的利用
太阳能有着很多的优点：（1）太阳能巨大，仅一小时到达地球表面的太阳能就比目前全世界一年能源生产的总量还多；（2）供应时间长，是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源；（3）分布广阔，获取方便；（4）安全清洁、无污染。所以现在世界各国都在研究、开发太阳能的利用。
目前直接利用太阳能的途径主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热，例如太阳能热水器（如课本图19．3-5）；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能（如课本图19．3-8）。
现在请同学来讲一讲人类是怎样利用太阳能的。能否对刚才这些事例分类？
①直接利用；②间接利用。
关于直接的应用，大家能否再讨论一下，可分为哪几种情况？
集热器、太阳电池。
若给你一个集热器，你会有什么发明创造？请讨论后画出图纸。
要求各组推荐几个同学上台展示你们发明的装置。
这一堂课大家学得很好，很积极主动，表现出了很高的创造能力。同学们今后一定会发明创造出很多有价值的器材。
这个实验很简单，最好每个同学都能做一做。也可以在黑色和透明塑料袋中注入相同重量（体积）的水，把袋口扎紧放在太阳底下暴晒，过一段时间后分别测量两个袋中的水温，将会发现黑色塑料袋中的水温比透明塑料袋中的水温高。这是由于黑色物体更容易吸收太阳光的能量，这也是利用太阳能的最简单、常用的方式。
学生举手上台演示并介绍：①太阳概况；②地球上贮藏的能量来源成因；③利用光碟交流太阳能反射炉的制造。
地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳。地球上任何地方都在吸收太阳的热能量，但是由于地面每个部位受热的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后上升；冷空气冷却变重后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。地球表面的一部分水吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云，遇到冷空气就形成雨。植物通过光合作用从太阳获取能量，以化学能的形式存储在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。
学生讨论、交流。
清洁丰富、经济。
学生讨论，交流
烧煤、汽油、天然气。太阳能热水器、太阳能手表、太阳能汽车。
烧煤、汽油属一类，太阳能汽车、太阳能手表、太阳能热水器属另一类。
学生讨论后回答：可分为用集热器给水加热，利用太阳能电池板，把太阳能转化成电能。
学生设计讨论。
第一组演示：太阳能集热器吸收太阳能，使水温升高，供给住户洗澡做饭。
第二组出示图像。
这是一把太阳伞，顶部有一电风扇，上面是一个太阳能电池给风扇供电，这样既避免了日晒又可以享受到凉快。
培养学生乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探索活动。
学生讨论并自由发言说出措施，开阔了学生的发散思维。
激发学生积极思考问题。使抽象的知识形象、具体，便于学生接受。
培养学生观察、分析、概括能力
经过以上两个环节，让同学们经历了创造发明的.设计过程，体验了其中的成功与失败，得到了情感态度价值观的熏陶。
巩固练习
1．太阳能的特点 ：经济、丰富、清洁
2．太阳能的利用：直接利用、间接利用
学生练习，及时反馈信息。
课后作业
1．课后“动手动脑学物理”中的1、2、3题。
观察、思考，动手动脑完成作业。
【教学反思】
通过本节课学习我们知道：太阳能其基本原理是利用太阳能热水器把太阳能转化为内能，将集热器管道内的水加热。太阳能热水器是采用太阳光对物体的作用来工作的；太阳能汽车在其结构中采用了航天飞船和空间站上安装的太阳能电池来提供能量。教材已经扩展的内容有：太阳的构造，太阳的一生，煤、石油、天然气的形成……。从教材内容可以扩展出去的问题有：恒星的一生及其三种不同的结局：白矮星、中子星及黑洞，太阳能电池的构造，地球上的各种循环现象，怎样更好地利用太阳能，如何延长太阳的寿命，在太阳晚年的人类生存问题……
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