水能和風能的利用教案示例之一

（一）教學目的

知道水能和風能的利用及其對我國社會主義建設的意義。

（二）教具

水電站剖面掛圖。

（三）教學過程 

1.復習

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

2.引入新課

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

3.進行新課

(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，讓流水沖擊水輪轉動，用來汲水、磨粉、碾谷，我國明代的科學家宋應星，在他的著作《天工開物》中，曾詳細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，社會生產需要越來越強大的動力機，隨著科學技術的發展，人們造出了大功率的水輪機，來帶動紡織機，冶金鼓風機等。但這些機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世紀人類掌握了水力發電技術，利用水力帶動水輪發電機發電，再把電送到遠處的工廠，擴大了水能的使用范圍。

④近代對水能利用的技術也越來越高。現代的大型水輪機不但功率大，目前單機容量可達50多萬千瓦，而且效率高達90%以上。這樣的一臺水輪發電機能供給一座大城市的全部用電。當然，要推動這樣的水輪發電機，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，水的機械能增加。

海水的潮汐也具有巨大的能量，目前利用潮汐發電的研究已經取得成功，這也是水能利用的一個方面。

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。水能蘊藏大約有6.8億千瓦，可開發利用的有3.8億千瓦。可以葛洲壩水電站等大型水電站為例，說明我國水電事業的發展。

(2)風能的利用。風能夠驅動帆船航行，早在2000多年前，我國就出現了帆船。明代航海家鄭和率龐大的船隊遠航非洲，所用的也是帆船。在陸地上，通常是利用風來推動風車做功，我國在1700年前就發明了風車。

現在對風能的利用，主要是風力發電。單個風力發電機的功率都不太大，在風力資源豐富的地區；可安裝幾十臺到幾百臺的風力發電機組來供電。

說明

本節教材進一步說明了機械能的轉化。攔河壩提高水位，增大水的重力勢能的功能和水位越高，水流下時轉化成的動能也越大的道理，應重點講述。

（本教案由山東滕州市第一中學官景成提供）

注：人教版九年義務教育初中物理課本第二冊