(共37张PPT)
14.风能和水能
六年级上册第四单元
人教鄂教版
目录
1
情境与问题
2
探究与发现
3
研讨与拓展
4
回顾与练习
5
总结与评价
科学观念:清晰认识风能和水能的利用方式,了解它们如何从自然能量转化为人类可利用的形式,如风力发电、水力发电等;理解风能和水能作为可再生能源、清洁能源的特点,明确其与不可再生能源在形成、利用及对环境影响上的差异 。
科学思维:通过分析风能和水能的利用实例、制作风轮水轮并探究转动影响因素,培养观察、分析与逻辑推理能力,梳理能量转化的规律;对比风能、水能与传统能源,提升归纳概括思维,理解不同能源类型的优势与不足。
探究实践:经历“观察利用实例 - 制作模型探究 - 分析能源特点”的探究过程,掌握实验设计、动手操作与数据分析的方法,提升实践能力、处理信息及团队协作能力 。
态度责任:认识可再生能源对可持续发展的重要意义,激发对风能、水能等自然能源的探究兴趣,感受自然能量的神奇与价值,增强节约能源、推广清洁能源的责任感 。
核心素养
1.情境与问题
学习任务
聚焦
大自然经常刮风、下雨,你见过这样的场景吗?
聚焦
风和流水是否有力量,怎样利用它来为我们做事情?
2.探索与发现
学习任务
探索一:认识风能和水能的利用方式
探索
小组讨论:图中是如何利用风能 / 水能?能量是如何转化的?
重点分析风和水的能量让物体发生了怎样的改变。
探索
风能利用(风力驱动、发电 )
探索
水能利用(水力驱动、发电)
探索
风和水都是自然界常见的能量表现形式。
风能可用于风力驱动(放风筝、帆板 )、风力发电;
水能可用于水力驱动(水车 )、水力发电;
从而显现实现将风能和水能转化为机械能与电能等。
探索
探索二:制作风轮/水轮并探究转动快慢
小组合作:根据提供的材料(卡纸、木棍、塑料片等 ),分组制作水轮。
思考:怎样让水轮转起来?怎样让水轮转得更快?
探索
探索
借助水的力量可以使水轮转起来。
水流速度可能会...
水轮叶片的形状...
水流大小可能会...
探索
实验一:探究水流大小对水轮转动快慢的影响
实验步骤:
1.将底部扎有小孔的塑料杯装满水,让水杯中的水滴落到水轮扇叶上,观察水轮的转动速度。
2.将底部扎有大孔的塑料杯装满水,保持相同高度,让水杯中的水滴落到水轮扇叶上,观察水轮的转动速度。
探索
底部扎有小孔的塑料杯水流小,水轮的转动速度慢。
底部扎有大孔的塑料杯水流大,水轮的转动速度快。
实验现象及结论
探索
实验二:探究水位高低对水轮转动快慢的影响
实验步骤:
1.将底部扎有大孔的塑料杯装满水,让水杯中的水滴落到水轮扇叶上,观察水轮的转动速度。
2.将底部扎有大孔的塑料杯装满水,增加水杯的高度,让水杯中的水滴落到水轮扇叶上,观察水轮的转动速度。
探索
=
=
底部扎有大孔的塑料杯水位低时,水轮的转动速度慢。
底部扎有大孔的塑料杯水位高时,水轮的转动速度快。
实验现象及结论
探索
探索
结论:其他条件相同,水流越大,轮子转动越快。
其他条件相同,水位越高,轮子转动越快。
改变风速、水流速度、水流大小、风轮 / 水轮叶片形状等条件,会影响风轮/水轮转动快慢。
探索
探索三:探究动能转化为电能及能源特点
小组讨论:怎样把轮子转动的动能转化为电能?
动能——电能???
探索
你在哪些设备上见过小电机?
探索
水力发电是利用流水推动涡轮机转动,涡轮的机轴连接在发电机上,带动发电机的线圈转动,将动能转化为电能,进行发电。
探索
3.研讨与拓展
学习任务
研讨一:
研讨
风能和水能在使用上有什么特点,与煤、石油、天然气的异同?
可以从可再生性、清洁性、能量来源等角度对比。
能源类别 不同之处 相同之处
风能和水能 可持续更新,反复利用属于再生资源 没有污染物产生的清洁能源 都属于自然资源,能够提供能量以及转化为其他形式的能量
煤石油天然气 不再生资源、有污染物 研讨二:
研讨
清洁能源指什么?除了风能、水能还有什么?
4.回顾与学习
学习任务
回顾
1.利用方式:风能可用于风力驱动(放风筝、帆板 )、风力发电;水能可用于水力驱动(水车 )、水力发电,实现机械能与电能等的转化 。
2.转动影响因素:风轮 / 水轮转动快慢与风速、水流速度、叶片设计等有关,能量输入越大、转化效率越高,转动越快 。
3.能量转化:通过风轮 / 水轮带动电机,可将机械能(风能、水能 )转化为电能,如水力发电的原理 。
4.能源特点:风能和水能是可再生能源、清洁能源,可持续更新、利用过程无污染;与煤、石油、天然气(不可再生、污染大 )相比,更利于可持续发展 。
一、选择题。
练习
1.下列属于风能利用的是( )
A. 水车灌溉B. 帆板运动C. 水力发电D. 潮汐发电
2.风轮转动快慢与( )关系最小。
A. 风速B. 叶片颜色C. 叶片形状D. 风轮大小
3.水能转化为电能的关键环节是( )
A. 水流流动B. 水轮转动C. 电机发电D. 大坝拦截
4.风能和水能的共同特点是( )
A. 不可再生B. 污染大C. 可再生、清洁D. 能量来源相同
5.下列属于清洁能源的是( )
A. 煤B. 石油C. 天然气D. 太阳能
C
B
D
B
C
二、填空题。
练习
1.风能和水能的利用,本质是将风 / 水的_______能转化为______________________能。
2.制作风轮时,增大______、优化____________________________,能让风轮转得更快。
3.水力发电是通过_________转动带动__________,将水能转化为电能。4.风能和水能属于__________能源、_________能源,利于可持续发展。
5.与煤、石油相比,风能和水能的优点是____________、___________ 。
其他形式的
风速
叶片形状(或风轮大小)
电机
水轮
机械
可再生
可再生
清洁
污染小
三、综合题。
练习
1.举例说明生活中风能或水能的利用,描述能量转化过程。
2.分析 “传统能源(煤、石油 )与风能、水能在环境影响上的差异”,说明推广清洁能源的意义。
示例:风力发电,风能(空气机械能 )→风轮机械能→电机电能;或水车灌溉,水能(水流机械能 )→水轮机械能→水流推动(灌溉 ) 。
传统能源燃烧产生废气、废渣,污染环境;风能、水能利用无污染。推广清洁能源可减少污染,保护生态,实现可持续发展 。
5.总结与评价
学习任务
总结
风能和水能
利用
方式
能量转化
机械能→电能
或其他形式能
转动影响因素
风速、水流速等
风力 / 水力
驱动、发电
能源特点
可再生、清洁
科学态度
合作学习
评价
探究实践
作业
选做(二选一)
1.“家庭能源小调查”:
调查家中使用的能源(如用电来源,是否有太阳能、风能利用 ),统计清洁能源占比,提出节能建议 。
2.“水流能量小实验”:
用不同高度的水杯倒水冲击小水轮,测量转动带动的小电机发电量(用 LED 亮度或电流表 ),分析水能与电能的关系 。
感谢您的聆听
THANKS
人教鄂教版