水能和风能的利用 示例之一-物理教案

（一）教学目的

　　知道水能和风能的利用及其对我国社会主义建设的意义。

（二）教具

　　水电站剖面挂图。

（三）教学过程

　　1．复习

　　利用钢球从斜槽上滚下的事例，分析能量的转化。(1)说明钢球从斜槽上滚下的过程中能的转化。(2)钢球从斜槽高处滚下比从斜槽低处滚下时的速度大，试用能量转化的观点说明原因。

　　2．引入新课

　　从能量的角度来看，流动的水和空气都能做功，具有机械能。自然界的流水和劲风是具有大量机械能的天然资源，人们很早以前就开始利用这一资源为人类服务。

　　3．进行新课

　　(1)水能的利用。

　　①人类利用水能的历史很久，我国是世界上利用水能最早的国家之一。早在1900多年前，就制造了木制的水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷，我国明代的科学家宋应星，在他的著作《天工开物》中，曾详细地记载了古代人民对水能的利用。（参阅课本图1—9水磨）

　　②到18世纪，社会生产需要越来越强大的动力机，随着科学技术的发展，人们造出了大功率的水轮机，来带动纺织机，冶金鼓风机等。但这些机器都必须安置在河流旁。

　　③近代对水能的利用，也越来越广泛。19世纪人类掌握了水力发电技术，利用水力带动水轮发电机发电，再把电送到远处的工厂，扩大了水能的使用范围。

　　④近代对水能利用的技术也越来越高。现代的大型水轮机不但功率大，目前单机容量可达50多万千瓦，而且效率高达90%以上。这样的一台水轮发电机能供给一座大城市的全部用电。当然，要推动这样的水轮发电机，需要水流具有很大的能量。通常要在河流上修筑河坝，来提高水位。水位提高，水的机械能增加。

　　海水的潮汐也具有巨大的能量，目前利用潮汐发电的研究已经取得成功，这也是水能利用的一个方面。

　　⑤我国水能利用取得了很大成绩。我国水利资源占世界首位。水能蕴藏大约有6.8亿千瓦，可开发利用的有3.8亿千瓦。可以葛洲坝水电站等大型水电站为例，说明我国水电事业的发展。

　　(2)风能的利用。风能够驱动帆船航行，早在2000多年前，我国就出现了帆船。明代航海家郑和率庞大的船队远航非洲，所用的也是帆船。在陆地上，通常是利用风来推动风车做功，我国在1700年前就发明了风车。

　　现在对风能的利用，主要是风力发电。单个风力发电机的功率都不太大，在风力资源丰富的地区；可安装几十台到几百台的风力发电机组来供电。

说明

　　本节教材进一步说明了机械能的转化。拦河坝提高水位，增大水的重力势能的功能和水位越高，水流下时转化成的动能也越大的道理，应重点讲述。

　　（本教案由山东滕州市第一中学官景成提供）

　　注：人教版九年义务教育初中物理课本第二册