2022年和风能的利用教案示例之二物理教案.docx

2022年和风能的利用教案示例之二物理教案和风能的利用教案示例之二教学目的1常识性地了解水能和风能的利用。2对学生进行爱国主义教化和节能教化。教学过程（一）复习提问1重力势能的大小跟什么因素有关？2动能的大小跟什么因素有关？3河水从高处落下，说明水的能量转化状况。（二）引入我们已经学过了动能和势能。一个物体能够做功，这个物体就具有能。我们学习物理学是为了了解自然、相识自然的规律并利用它为人类服务。自然界中许多物体具有能，我们应当利用学过的物理学问开发更多的能源，利用它们具有的能来做功。自然界中的各种燃料如煤炭、石油等储存大量的能，利用燃烧的方法可使它们释放出大量的热来做功。太阳是一个取之不尽、用之不竭的大能源，可以利用太阳能做功。现在我们学习利用流水和风的机械能做功的问题。（三）水能的利用在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流。海水涨落和江河的奔流都具有大量的动能。早在一千九百多年前，我们的祖先就制造了木制的水轮，利用流水冲击水轮转动带动水磨来碾谷子、磨面。流水的动能通过带动水轮转化为水轮的动能。课本上第122页的插图就是我国古书天工开物上所画的水磨图。由于物体的动能大小确定于物体的质量和速度，所以水轮应安装在水的流量大，流速大的地方。流量就是每秒钟流过的水的质量。随着生产力的发展，生产规模的扩大，社会上须要功率越来越大的动力机。到十八世纪人们已经造出了大功率的水轮机，供纺织厂、冶金厂运用，这样，工厂只能建立在江河旁边。人类社会进入19世纪，人们驾驭了电的学问，能利用水轮机带动发电机发电，再把电输送到工厂中去，这样，工厂就可以建立在远离江河的更合适的地方。随着科学技术的不断发展，人们能制造越来越大的水轮机。请大家看这张挂图。这是轴流式水轮机的叶轮，它的轴竖直地装在轴承上，轴的下端有三至六片轮叶，当水沿着轴的方向流过来冲击叶轮时，水流的大部分动能传递给水轮机，带动发电机发电。现代的大型水轮机不但功率大，可达几十万千瓦，而且效率可高达90%以上。依据动能的大小跟物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能也越大的道理，请大家考虑用什么方法可以得到更多的动能？（学生探讨并回答）动能和势能之间可以相互转化，要得到更大的动能，也可以应用这个道理。事实上。利用水流的动能就是利用增大水的重力势能的方法。请大家看这张挂图。在河流上选择合适的地方修筑拦河坝提高上游水位，水位越高、水量越大，水具有的重力势能也越大。当水流下时转化成的动能也越大。水通过进水闸门和导管流下来带动水轮机工作，从而带动发电机发电。这就是一张水力发电站的剖面图。现代大型水电站的拦河坝的高度超过了三百米。我国有较大的河流1500多条，水流能的隐藏量达6.8亿千瓦，已经开发利用的有3.8亿千瓦，居世界第一位。建国以来，我们在水流能的利用方面已经取得很大成果。在黄河上有龙羊峡、刘家峡、三门峡、八盘峡、青铜峡等大型水电站，总发电实力356万千瓦。在长江干流已建成葛洲坝水电站，发电实力271.5万千瓦。我国西南各省水源也较丰富，建立了很多水电站。截止到1988年底，我国已建成水电站的总功率达3200万千瓦，这些水电站已经成为我国能源开发的重要组成部分。我国长江上的三峡工程又将是一个超大型的水电站。尽管如此，我国由于人口多，人均能源的占有量还不足够，节约能源，开发新的能源仍旧是非常必要的。海水潮汐也具有巨大的能量。人们在潮汐发电方面的探讨已经取得了胜利，利用海水涨潮和退潮时海水的动能带动水轮机工作。为开发新的能源开拓了新的道路。我国海岸线长达18000千米，沿海省份已经建成了一些中小型潮汐电站。（四）风能的利用地球上除了水流能可以利用外，风能也能利用。我国早在两千多年前就起先利用风来驱动帆船航行。至少在一千七百年前就已经能利用风来推动风车做功。这是一张风力发动机的挂图。风车安装在高铁架上端的水平轴上，轴可以随风转动，它的尾翼能使风车迎着风吹来的方向。风车转动，可带动发电机或其他机器工作。风能的利用比较简洁，造价低廉，不会造成污染。但是风能不稳定，也不便于储存，一般用风力发动机做一些可以间断的工作。我国的新疆、内蒙一带地形空旷，风力较大，而且发展水电的条件较差，所以利用风能较多。单个风力发动机功率小，可以安装几十台甚至几百台风力发动机，联在一起运用。课本上的彩图4就是这样运用的。</P12下一页