1、3. 水能和风能
【教学目标】
一、知识与技能知道天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用.
二、过程与方法通过学习水能、风能的开发利用，分析人类对机械能的实际应用.
三、情感、态度与价值观
1.通过介绍利用水能、风能发电的实例使学生认识到物理知识在实际生产、生活中得到了广泛的应用.
2.培养学生关注生活、关注科技的良好意识，激发学生的求知欲.
【教学重点】 水能、风能的利用.
【教学难点】 水利发电的原理.
【教具准备】 多媒体课件、斜槽、小球等.
【教学课时】 1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节有关的知识，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对
2、性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 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.这节课就一起学习水能和风能.
【进行新课】
教学探究点1水能
1.水能
师 水能是一种可再生能源，水能主要用于水力发电.水力发电将水的势能和动能转换成电能.以水力发电的工厂称为水力发电厂，简称水电厂，又称水电站.水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染.缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大.容易被地形、气候等多方面的因素所影响，国家还在研究如何更好的利用水能.
2
3、水能的利用
多媒体展示：
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P104图12-3-2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、 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.
⑤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.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.
1. 水利发电的原理
教师演示实验：利用钢球从
5、斜槽上不同高度滚下.
(1)说明钢球从斜槽上滚下的过程中能量的转化.
(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.
生：钢球原来在斜槽上的高度越高，具有的重力势能越大，滚到斜槽底端时，就有更多的重力势能转化为动能.
教师指导学生学习课本P104页图12-3-3“水利发电的原理”.
水利发电的能量转化：
师 水利发电站，通常要建很高的堤坝，这是为什么？
生：提高上游水位，增大上下游水位差，这样上游水具有的重力势能越大，流下时，就有更多的重力势能转化为动能，冲击水轮机发电.
师 同学们回答的很好.水流量越大，落差（上下游水位差）越大，水能越大
6、风能
教学探究点2风能
1.风能是指空气的动能.风能的形成：地球表面接受太阳辐射能的不同，使各地大气温度不同，造成大气密度和气压的差别从而形成风，所以风能是由太阳辐射能转化过来的.
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.
2. 师生共同探讨风能的优缺点.（要鼓励学生大胆发言）
风能的特点
优点
7、风能不会枯竭，利用比较简单，不污染环境.
缺点：风能发电单机容量小，不稳定，变化大.
【教师结束语】
通过这节课的学习，我们认识了水能和风能，以及其利用.我国水能资源居世界第一位，水能资源理论蕴藏量有6.78亿千瓦，年发电量
5.92亿千瓦时，居世界第一位；我国还是世界上最早利用风能的国家之一，同学们，水能和风能有美好的开发前景，等待着我们去发现、去利用它们服务于我们的生产生活.好，谢谢大家！
【课后作业】
完成练习册中本课时对应练习
教材习题解答
家庭实验室
上紧发条的玩具车，此时的弹性形变最大，弹性势能最大.车开始跑动弹性形变减小，弹性势能减小，弹性势能转化为动能.
教学反思
我国丰富的水能、风能、潮汐能以及这些能源的悠久利用历史，应成为激发学生爱国主义情感的生动素材.节约能源、开发能源是人类面临的重大课题，应结合能源开发利用方面存在的问题和诱人前景，激发学生的节约、开发能源意识，关注人类文明进步，增强社会责任感.
板书设计
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