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水能和風(fēng)能的利用教學(xué)設(shè)計(jì)范文
作為一位無(wú)私奉獻(xiàn)的人民教師，通常會(huì)被要求編寫教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)以計(jì)劃和布局安排的形式，對(duì)怎樣才能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行創(chuàng)造性的決策，以解決怎樣教的問(wèn)題。優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計(jì)都具備一些什么特點(diǎn)呢？下面是小編整理的水能和風(fēng)能的利用教學(xué)設(shè)計(jì)范文，歡迎閱讀與收藏。
水能和風(fēng)能的利用教學(xué)設(shè)計(jì)1
教學(xué)目的
1、常識(shí)性地了解水能和風(fēng)能的利用。
2、對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育和節(jié)能教育。
教學(xué)過(guò)程
�。ㄒ唬⿵�(fù)習(xí)提問(wèn)
1、重力勢(shì)能的大小跟什么因素有關(guān)？
2、動(dòng)能的大小跟什么因素有關(guān)？
3、河水從高處落下，說(shuō)明水的能量轉(zhuǎn)化情況。
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我們已經(jīng)學(xué)過(guò)了動(dòng)能和勢(shì)能。一個(gè)物體能夠做功，這個(gè)物體就具有能。我們學(xué)習(xí)物理學(xué)是為了了解自然、認(rèn)識(shí)自然的規(guī)律并利用它為人類服務(wù)。自然界中很多物體具有能，我們應(yīng)該利用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)開(kāi)發(fā)更多的能源，利用它們具有的能來(lái)做功。
自然界中的各種燃料如煤炭、石油等儲(chǔ)存大量的能，利用燃燒的方法可使它們釋放出大量的熱來(lái)做功。太陽(yáng)是一個(gè)取之不盡、用之不竭的大能源，可以利用太陽(yáng)能做功。現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)利用流水和風(fēng)的機(jī)械能做功的問(wèn)題。
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在地球上，海水朝夕漲落，江河日夜奔流。海水漲落和江河的奔流都具有大量的動(dòng)能。早在一千九百多年前，我們的祖先就制造了木制的水輪，利用流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)水磨來(lái)碾谷子、磨面。流水的動(dòng)能通過(guò)帶動(dòng)水輪轉(zhuǎn)化為水輪的動(dòng)能。課本上第122頁(yè)的插圖就是我國(guó)古書《天工開(kāi)物》上所畫的水磨圖。
由于物體的動(dòng)能大小決定于物體的質(zhì)量和速度，所以水輪應(yīng)安裝在水的流量大，流速大的地方。流量就是每秒鐘流過(guò)的水的質(zhì)量。
隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，社會(huì)上需要功率越來(lái)越大的動(dòng)力機(jī)。到十八世紀(jì)人們已經(jīng)造出了大功率的水輪機(jī)，供紡織廠、冶金廠使用，這樣，工廠只能建造在江河附近。
人類社會(huì)進(jìn)入19世紀(jì)，人們掌握了電的知識(shí)，能利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，再把電輸送到工廠中去，這樣，工廠就可以建造在遠(yuǎn)離江河的更合適的地方。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們能制造越來(lái)越大的水輪機(jī)。請(qǐng)大家看這張掛圖。這是軸流式水輪機(jī)的葉輪，它的軸豎直地裝在軸承上，軸的下端有三至六片輪葉，當(dāng)水沿著軸的方向流過(guò)來(lái)沖擊葉輪時(shí)，水流的大部分動(dòng)能傳遞給水輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。現(xiàn)代的大型水輪機(jī)不但功率大，可達(dá)幾十萬(wàn)千瓦，而且效率可高達(dá)90%以上。
根據(jù)動(dòng)能的大小跟物體的'質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，動(dòng)能也越大的道理，請(qǐng)大家考慮用什么方法可以得到更多的動(dòng)能？（學(xué)生討論并回答）
動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，要得到更大的動(dòng)能，也可以應(yīng)用這個(gè)道理。實(shí)際上。利用水流的動(dòng)能就是利用增大水的重力勢(shì)能的方法。
請(qǐng)大家看這張掛圖。
在河流上選擇合適的地方修筑攔河壩提高上游水位，水位越高、水量越大，水具有的重力勢(shì)能也越大。當(dāng)水流下時(shí)轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能也越大。水通過(guò)進(jìn)水閘門和導(dǎo)管流下來(lái)帶動(dòng)水輪機(jī)工作，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。這就是一張水力發(fā)電站的剖面圖。
現(xiàn)代大型水電站的攔河壩的高度超過(guò)了三百米。
我國(guó)有較大的河流1500多條，水流能的蘊(yùn)藏量達(dá)6、8億千瓦，已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用的有3、8億千瓦，居世界第一位。建國(guó)以來(lái)，我們?cè)谒髂艿睦梅矫嬉呀?jīng)取得很大成績(jī)。在黃河上有龍羊峽、劉家峽、三門峽、八盤峽、青銅峽等大型水電站，總發(fā)電能力356萬(wàn)千瓦。在長(zhǎng)江干流已建成葛洲壩水電站，發(fā)電能力271、5萬(wàn)千瓦。我國(guó)西南各省水源也較豐富，建立了許多水電站。截止到1988年底，我國(guó)已建成水電站的總功率達(dá)3200萬(wàn)千瓦，這些水電站已經(jīng)成為我國(guó)能源開(kāi)發(fā)的重要組成部分。
我國(guó)長(zhǎng)江上的三峽工程又將是一個(gè)超大型的水電站。盡管如此，我國(guó)由于人口多，人均能源的占有量還不充足，節(jié)約能源，開(kāi)發(fā)新的能源仍然是十分必要的。
海水潮汐也具有巨大的能量。人們?cè)诔毕l(fā)電方面的研究已經(jīng)取得了成功，利用海水漲潮和退潮時(shí)海水的動(dòng)能帶動(dòng)水輪機(jī)工作。為開(kāi)發(fā)新的能源開(kāi)辟了新的道路。我國(guó)海岸線長(zhǎng)達(dá)18000千米，沿海省份已經(jīng)建成了一些中小型潮汐電站。
�。ㄋ模╋L(fēng)能的利用
地球上除了水流能可以利用外，風(fēng)能也能利用。我國(guó)早在兩千多年前就開(kāi)始利用風(fēng)來(lái)驅(qū)動(dòng)帆船航行。至少在一千七百年前就已經(jīng)能利用風(fēng)來(lái)推動(dòng)風(fēng)車做功。
這是一張風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的掛圖。風(fēng)車安裝在高鐵架上端的水平軸上，軸可以隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，它的尾翼能使風(fēng)車迎著風(fēng)吹來(lái)的方向。風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)，可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或其他機(jī)器工作。
風(fēng)能的利用比較簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，不會(huì)造成污染。但是風(fēng)能不穩(wěn)定，也不便于儲(chǔ)存，一般用風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)做一些可以間斷的工作。
我國(guó)的新疆、內(nèi)蒙一帶地形空曠，風(fēng)力較大，而且發(fā)展水電的條件較差，所以利用風(fēng)能較多。單個(gè)風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)功率小，可以安裝幾十臺(tái)甚至幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，聯(lián)在一起使用。課本上的彩圖4就是這樣使用的。
（五）本章總結(jié)
本章學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：
1、什么是動(dòng)能？什么是重力勢(shì)能？什么是彈性勢(shì)能？
2、物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能的大小跟什么有關(guān)？
3、什么是機(jī)械能？能的單位是什么？
4、動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
5、水能和風(fēng)能的利用。
重點(diǎn)應(yīng)該理解動(dòng)能、勢(shì)能的概念，以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化。（盛重光）
【評(píng)析】
通過(guò)適當(dāng)?shù)貜?fù)習(xí)，合理地引入新課，是一種優(yōu)良的傳統(tǒng)教學(xué)方法。結(jié)合生產(chǎn)和生活實(shí)際，闡發(fā)物理的觀點(diǎn)，講述物理規(guī)律，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的物理思想和方法具有一定的幫助作用。這正是本節(jié)教案的特色。
水能和風(fēng)能的利用教學(xué)設(shè)計(jì)2
�。ㄒ唬┙虒W(xué)目的
知道水能和風(fēng)能的利用及其對(duì)我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的意義。
（二）教具
水電站剖面掛圖。
（三）教學(xué)過(guò)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(shuō)明鋼球從斜槽上滾下的過(guò)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(shuō)明原因。
2、引入新課
從能量的角度來(lái)看，流動(dòng)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(kāi)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。
�、偃祟惱盟艿腵歷史很久，我國(guó)是世界上利用水能最早的國(guó)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(dòng)，用來(lái)汲水、磨粉、碾谷，我國(guó)明代的科學(xué)家宋應(yīng)星，在他的著作《天工開(kāi)物》中，曾詳細(xì)地記載了古代人民對(duì)水能的利用。（參閱課本圖1—9水磨）
②到18世紀(jì)，社會(huì)生產(chǎn)需要越來(lái)越強(qiáng)大的動(dòng)力機(jī)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)斐隽舜蠊β实乃啓C(jī)，來(lái)帶動(dòng)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。
�、劢鷮�(duì)水能的利用，也越來(lái)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(dòng)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(duì)水能利用的技術(shù)也越來(lái)越高�，F(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(wàn)千瓦，而且效率高達(dá)90%以上。這樣的一臺(tái)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(dòng)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(lái)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(guó)水能利用取得了很大成績(jī)。我國(guó)水利資源占世界首位。水能蘊(yùn)藏大約有6.8億千瓦，可開(kāi)發(fā)利用的有3.8億千瓦�？梢愿鹬迚嗡娬镜却笮退娬緸槔f(shuō)明我國(guó)水電事業(yè)的發(fā)展。
（2）風(fēng)能的利用。風(fēng)能夠驅(qū)動(dòng)帆船航行，早在2000多年前，我國(guó)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(lái)推動(dòng)風(fēng)車做功，我國(guó)在1700年前就發(fā)明了風(fēng)車。
現(xiàn)在對(duì)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(tái)到幾百臺(tái)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來(lái)供電。
說(shuō)明
本節(jié)教材進(jìn)一步說(shuō)明了機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。攔河壩提高水位，增大水的重力勢(shì)能的功能和水位越高，水流下時(shí)轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能也越大的道理，應(yīng)重點(diǎn)講述。
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