水能和風(fēng)能的利用教案

　　（一）教學(xué)目的

　　知道水能和風(fēng)能的利用及其對我國社會主義建設(shè)的意義。

　　（二）教具

　　水電站剖面掛圖。

　　（三）教學(xué)過程

　　1．復(fù)習(xí)

　　利用鋼球從斜槽上滾下的事例，分析能量的轉(zhuǎn)化。(1)說明鋼球從斜槽上滾下的過程中能的轉(zhuǎn)化。(2)鋼球從斜槽高處滾下比從斜槽低處滾下時(shí)的速度大，試用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)說明原因。

　　2．引入新課

　　從能量的角度來看，流動的水和空氣都能做功，具有機(jī)械能。自然界的流水和勁風(fēng)是具有大量機(jī)械能的天然資源，人們很早以前就開始利用這一資源為人類服務(wù)。

　　3．進(jìn)行新課

　　(1)水能的利用。

　　①人類利用水能的歷史很久，我國是世界上利用水能最早的國家之一。早在1900多年前，就制造了木制的水輪，讓流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動，用來汲水、磨粉、碾谷，我國明代的科學(xué)家宋應(yīng)星，在他的著作《天工開物》中，曾詳細(xì)地記載了古代人民對水能的利用。（參閱課本圖1—9水磨）

　　②到18世紀(jì)，社會生產(chǎn)需要越來越強(qiáng)大的動力機(jī)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們造出了大功率的水輪機(jī)，來帶動紡織機(jī)，冶金鼓風(fēng)機(jī)等。但這些機(jī)器都必須安置在河流旁。

　　③近代對水能的利用，也越來越廣泛。19世紀(jì)人類掌握了水力發(fā)電技術(shù)，利用水力帶動水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，再把電送到遠(yuǎn)處的工廠，擴(kuò)大了水能的使用范圍。

　　④近代對水能利用的技術(shù)也越來越高。現(xiàn)代的大型水輪機(jī)不但功率大，目前單機(jī)容量可達(dá)50多萬千瓦，而且效率高達(dá)90%以上。這樣的一臺水輪發(fā)電機(jī)能供給一座大城市的全部用電。當(dāng)然，要推動這樣的水輪發(fā)電機(jī)，需要水流具有很大的能量。通常要在河流上修筑河壩，來提高水位。水位提高，水的機(jī)械能增加。

　　海水的潮汐也具有巨大的能量，目前利用潮汐發(fā)電的研究已經(jīng)取得成功，這也是水能利用的`一個(gè)方面。

　　⑤我國水能利用取得了很大成績。我國水利資源占世界首位。水能蘊(yùn)藏大約有6.8億千瓦，可開發(fā)利用的有3.8億千瓦。可以葛洲壩水電站等大型水電站為例，說明我國水電事業(yè)的發(fā)展。

　　(2)風(fēng)能的利用。風(fēng)能夠驅(qū)動帆船航行，早在2000多年前，我國就出現(xiàn)了帆船。明代航海家鄭和率龐大的船隊(duì)遠(yuǎn)航非洲，所用的也是帆船。在陸地上，通常是利用風(fēng)來推動風(fēng)車做功，我國在1700年前就發(fā)明了風(fēng)車。

　　現(xiàn)在對風(fēng)能的利用，主要是風(fēng)力發(fā)電。單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率都不太大，在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)；可安裝幾十臺到幾百臺的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來供電。

　　說明

　　本節(jié)教材進(jìn)一步說明了機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。攔河壩提高水位，增大水的重力勢能的功能和水位越高，水流下時(shí)轉(zhuǎn)化成的動能也越大的道理，應(yīng)重點(diǎn)講述。

　　（本教案由山東滕州市第一中學(xué)官景成提供）

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