《13 能量的转换》教案.doc

13 能量的转换教案一、教学目标（一）知识与技能1、认识不同形式的能量可以相互转化。2、知道水能可以转化为机械能和电能。（二）过程与方法1、通过资料收集活动，培养学生查阅书刊、网络、及其他信息源的能力。2、通过各种讨论、交流活动，培养学生的分析与交流表达的能力。（三）情感态度价值1、培养学生乐于学以致用的兴趣。2、培养学生关心新事物的精神。二、教学重难点教学重点：经历“让小水轮转起来”、“发电的实验”等两个活动观察、讨论、归纳、判断等研究。教学难点：认识能量是可以互相转换的。三、教学准备关于课文配图以及有关发电站的视频影片、模型、图片等，并准备好两个活动的材料以及活动记录纸等。四、教学过程新课导入：问题情景 在山上俯视一座水电站，观察到水流从高处飞泄下来后，由此产生了疑问：“水冲下来，怎么就能产生电呢？”从而激起学生的学习兴趣，展开下面一系列的学习。 课文提出了一个问题：“你见过水力发电站吗？你知道水力发电站里有哪些设备吗？”学生对水电站的发电设备了解比较少。课本出示了一张水力发电站的模拟结构图，包括主要的构成部分：涡轮机和发电机。水力发电站的工作原理是这样的：它是利用水位差（势能）产生的强大水流所具有的动能进行发电。这个过程中能量被转化，水流的能量被传递给涡轮机里的涡轮机叶片，涡轮机叶片的转动带动传动轴转动，使发电机转子转动产生电磁感应，从而使发电机发出电。 为了证实这个过程，课文又提出一个问题：“有了涡轮机和发电机等设备，就能发电了吗？”引出探究活动来。这个问题可以分为两个部分：一个是水能不能使叶片转动，另一个是转子转动能不能发电。课本接着就安排了两个活动让学生进行探究。问题：他们在参观什么地方？为什么水冲下来就会产生电？引导：出示水电站的课本图，观察水电站的内部构造。目的：产生研究能量转换的兴趣，尝试制造水电站的小模型进行研究。新课讲解：活动一：让小水轮转起来活动指引制作一个小水轮所需要的材料包括一根轴、一个安装叶片的轮轴和六片叶片。安装小水轮的步骤如下：（1）把六片叶片分别插入轮轴中的凹槽中；（2）把轴穿过轮轴中间的小孔。这样一个小水轮就做成了。如何用水流让小水轮转动起来？可以把做好的小水轮架在水槽上，用一个下部带孔的容器装上水，让水流在一侧的叶片上，小水轮就会转起来了。本活动的目的是让学生知道，水流的能量可以使带有叶片的小水轮转动起来。活动中的小水轮就相当于水电站中涡轮机的叶片。水流冲击叶片，轮子就转动起来了。就是说，水流的能量变成了小水轮转动的能量了。然后，教材又提出了一个问题：“怎样可以使小水轮转得更快？”这是一个让学生的思维得到发展一个问题。影响小水轮转动速度的因素主要有三个：水量、水位落差、水的冲击点。那么解决问题的方法很多：加大水流的高度，加快水流的速度，加大水流的流量、水倒在叶片的边缘等都可以使小水轮转动得更快。导入：出示已经制作好的小水轮装置。你能用什么方法使小水轮转起来？讨论：学生结合生活经验进行猜想和讨论。引导：我们可以借助水流的冲击，使小水车转动起来。引导：让学生知道，水流的能量可以使带有叶片的小水轮转动起来。活动中的小水轮相当于水电站中的涡轮机的叶片。水流冲击叶片，轮子就转动起来了。就是说，水流的能量转变成了小水轮转动的能量了。问题：怎样可以使小水轮转得更快？引导：可以从水量、水位落差、水的冲击点三方面进行对比分析。讨论：学生结合生活经验进行猜想讨论，设计出实验方案并进行交流。实验：各小组领取材料进行实验，观察并能用简笔画记录做法。交流：各小组进行汇报，交流自己的发现。延伸：在上面的活动中，说明了水流冲击的能量可以转变为小水轮转动的能量。引导：考虑到学生组装的时间比较长，所以在此之前由老师预先组装好装置。在上课时，可直观地展示各种能让小水轮转动的方法，从而引导出水流的力量可以使小水轮转动的话题，吸引学生对科学探究的兴趣。通过各小组对“怎样可以使小水轮转得更快”的实践研究，体会到加大水流的高度、加快水流的速度、加大水流的流量、水倒在叶片的边缘等方法，都可以使小水轮转动得更快。活动二：发电的实验活动指引仅仅是水轮转动，还是不能发电的。那水流的能量是怎样转换成电能的呢？这就需要通过一个重要的部件发电机来进行转换。水轮的转动，会带动发电机的转子旋转。发电机转子转动起来就能产生电吗？课本介绍了如何通过一个发电机进行发电：（1）用一条较长的棉线紧紧地缠在小发电机的轴上。（2）把发电机两端的接线口连接一个灯泡形成一个闭合电路，发电机相当于简单电路里的电池。（3）固定好发电机整个装置。首先可以用手先转动一下发电机的轴，看是否能让灯泡亮起来；然后再快速地拉动棉线，使发电机的轴高速转动。观察灯泡的亮度与用手转动轴时的亮度有什么不同。这个活动说明，发电机轴的转动是可以使发电机产生电的，并且轴转动的速度越快，发电机产生的电就越多。学生完成活动后，应让学生结合活动1和活动，描述一下水电站中的涡轮机和发电机是如何协同工作，将水中具有的能量转变成电能的。导入水流的能量是怎样转换成电能的呢？水轮转动会带动发电机的转子旋转。发电机转子旋转起来就能产生电吗？演示：教师利用手摇发电机装置演示发电过程。问题：发电量跟什么因素有关呢？怎样可以使小电珠更亮？讨论：学生结合生活经验进行猜想讨论、设计出实验方案并进行交流。引导：可以从转轴的转动速度进行对比分析。实验：各小组领取材料进行实践，观察并能用简笔画记录做法。交流：各小组汇报与交流。归纳：发电机轴的转动可以使发电机产生电，并且轴转动的速度越快，发电机产生的电就越多，灯泡就会越亮。延伸 ：结合两个活动，尝试描述水电站将水流具有的能量转换成电能的过程。引导：引导学生通过对“发电量跟什么因素有关”的实践研究，体会发电机轴的转动可以使发电机产生电流。发电机轴转动的速度越大，发电机产生的电就越多。拓展：其他形式的能是否也能互相转化？讨论：水力发电站利用水力来发电，它能把水流具有的能量转换成电能。下面的发电站，是把什么形式的能量转换为电能的？你知道更多不同类型的发电站吗？资料：抽水蓄能电站活动指引发电厂发出的电，如果没有被用户用完，那么剩余的电，会到达哪里？是继续循环利用，还是浪费了？抽水蓄能电站的作用，就是当发的电超过需要（用电低谷）时，利用多余的电力把处于低地势的下水库的水抽到高地势的上水库里储存起来（把电能转化为势能）；待需要增加发电量（用电高峰出现电力不足的情况）的时候，再把上水库的水放出来进行发电（把势能转化为电能）。请说说图中从光能开始，最终转换成声能的过程。在这个过程中，经历了哪些能量形式的转换？下图中表现了从太阳能通过一系列的转换而变成声能的过程。这是对前面所有内容的一个综合应用。讨论可以分两步进行：（1）先让学生说出这幅图中出现了哪些形式的能量（光能、化学能、生物能、动能、电能、热能、声能）。（2）再讨论这些能量是如何转换的。整个过程应是：光能被植物转换成生物能贮存在植物体内，生物能通过果实被孩子（波波）消化后转换成身体内的能源物质（如脂肪）储存起来。然后，脂肪释