简易太阳能灶:阳光小厨师
不用电,不用火,只用阳光就能加热食物?阳光小厨师,快来用锡纸、纸板制作一个简易太阳能灶,把太阳的光和热聚集起来,体验清洁能源的神奇力量!
<3>游戏内容介绍
游戏中,孩子需要设计并制作一个抛物面型的太阳能灶:用虚拟纸板剪出特定形状,贴上锡纸作为反光面。制作完成后,将灶具对准虚拟太阳,调整角度,使反射的阳光聚焦在灶具中心的“锅底”(一个小黑罐)上。可以放置一小块“巧克力”或“棉花糖”在锅底,观察其在聚焦的阳光下逐渐融化。
孩子将探究:为什么锡纸要贴成碗状?如何调整角度让光斑最亮最小?为什么锅底要用黑色的?理解抛物面可以反射并汇聚平行光线(阳光)到焦点,产生高温,而黑色容易吸热。这是对光能转化为热能的直观体验。
核心学习目标
1. 太阳能利用认知:认知太阳光蕴含着可以使用的能量(光能和热能)。
2. 聚光原理理解:理解凹面镜(抛物面)可以反射并汇聚光线。
3. 清洁能源意识启蒙:启蒙太阳能是一种清洁、可再生的能源的意识。
4. 设计与调试能力:在制作和调整太阳能灶角度的过程中,培养动手和问题解决能力。
游戏难度分级
初级:制作与聚焦
成功制作太阳能灶,并调整角度使反射光斑汇聚到中心点。
中级:加热小实验
在焦点处放置测试物品,观察其在阳光下温度升高或状态变化(如融化)。
高级:优化设计
尝试调整抛物面的深度或直径,比较聚焦效果和加热速度的差异。
专家:追踪太阳
模拟太阳东升西落,需要定时手动调整灶具角度以持续对准太阳。
家长指导方法
1. 强调安全第一:告知孩子绝对不能用真实的太阳能聚焦装置看太阳或玩火,会严重伤害眼睛和引发火灾。
2. 体验阳光热度:用放大镜在阳光下聚焦光点点燃黑纸(必须在成人严格监督并确保安全环境下进行)。
3. 寻找太阳能产品:一起寻找太阳能热水器、太阳能路灯、太阳能计算器等应用。
4. 讲解能源未来:简单讲解化石能源的有限性和开发太阳能等新能源的重要性。
游戏特色功能
• 光线追踪模拟:模拟平行太阳光经抛物面反射后汇聚到焦点的路径。
• 虚拟温度计:显示焦点处“锅底”的实时温度变化。
• 太阳角度模拟:可以模拟一天中不同时间的太阳高度角。
• 我的能源日记:记录在虚拟晴天、多云等不同天气下,太阳能灶的工作效果。
