小学科学青岛版（六三制）(2024)六年级上册（2024）19 水能和风能教学ppt课件

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科学观念：1.知道流动的水、流动的风蕴藏能量，分别叫做水能、风能，二者属于可再生清洁能源。2. 了解古代、现代人类利用水能、风能的多种方式；明白水位落差越大，水能越大；风力越大，风能越大。3. 理解水电站的发电原理，知道能量转化：水能→电能；帆船利用风能推动船只前进。科学思维：1.通过小水轮实验，对比水位高低，推理水位落差与水能大小的关系，建立变量对比的思维。2. 通过帆船模型对比实验，分析风力大小对航行速度的影响，学会根据实验现象归纳实验结论。3. 能够对比分析水能、风能的优缺点，辩证看待清洁能源的利与弊。探究实践：1.小组研讨完成小水轮实验，自主梳理实验器材、完善实验步骤，观察现象得出结论。2. 小组合作制作帆船模型，完成对比探究实验，填写实验记录表，收集实验数据。3. 观察课本各类插图，提取图片信息，联系生活列举水能、风能应用实例。态度责任：1. 感受我国大型水电、风电工程的科技成就，树立民族自豪感。2. 认识水能、风能属于绿色清洁能源，树立低碳环保、节约能源的意识。3. 体会从古至今人类利用自然力量的智慧，乐于发现生活当中的能量现象。
风扇车也叫扬谷车、扇车，是我国古代用来清理谷物的农具。收割后的粮食里混有谷壳、碎秸秆、尘土，人们摇动风扇车上的摇把，内部扇叶就会转动产生风。饱满沉重的谷粒掉落下来，轻飘飘的谷壳、糠皮就被风吹向远处分开，不用再靠自然风吹扬。它不用电，依靠人力手摇工作，在距今两千多年的汉代就已经出现，大大提高了粮食清理的效率，是古人巧妙利用风力的发明。
古朴的水车静静伫立在河边，用最自然的方式将流水化为滋养大地的力量，是古人智慧与自然的完美对话。它是古代劳动人民改造自然的伟大发明，极大提升了农业生产力，推动了传统农业社会的繁荣与发展。
风扇车和水车是古代劳动人民智慧的结晶，这些工具没有现代的发动机，却能运转自如，它们运用了哪些自然力量？
活动一：了解水能和风能的利用。
任务一：人们是怎样利用水能和风能的？
无需消耗人力或燃料，完全依靠水流的自然冲击力推动水车转动，是一种零污染的绿色能源利用方式。
利用轮轴和水斗的配合，将低处的河水“舀”起并输送到高处，巧妙解决了地势落差带来的灌溉难题。
在河流上修建大坝拦截水流，将水蓄存在高处形成巨大的水位差，就像把水“存”在高处，积累起强大的重力势能，为发电提供动力源泉。
打开大坝的泄洪口，水流从高处奔涌而下，巨大的冲击力推动水轮机的叶片高速旋转，瞬间将水的势能转化为了旋转的机械能。
在机械动力诞生之前，帆船是人类探索海洋的最佳伙伴。它不依赖燃料，完全依靠风力吹动船帆产生的推力前进。这不仅是古人对自然能源的巧妙利用，更是连接各大洲、促进贸易与文明交流的重要纽带。
风力吹动巨大的叶片旋转，带动机舱里的发电机高速运转，将无形的风能瞬间转化为清洁的电能，整个过程安静又高效。
它是真正的“零排放”能源，不烧煤不烧油，不会污染空气。而且风能是取之不尽的，只要有风，就能持续为我们输送电力。
传统智慧：水磨利用水流冲击力带动磨盘转动，高效磨制谷物成粉，是古代农业社会中极具智慧的粮食加工与能源利用方式。
现代科技：水电站通过拦河筑坝积蓄水能，推动水轮机旋转并带动发电机，将清洁的水能转化为电能，是全球重要的可再生能源支柱。
古老发明：风车借风力驱动叶片旋转，不仅能带动水车抽水灌溉农田，还能碾磨谷物与锯木，是人类利用自然风能的经典古老智慧。
绿色能源：风力发电利用大型风机将风能转化为机械能，再进一步转化为清洁电能，具有无污染、可再生的优势，助力全球绿色低碳转型。
任务二：水电站是怎么利用水能发电的？
请各小组开动脑筋，讨论一下：做这个小水轮实验，我们需要准备哪些器材呢？
小水轮 实验的核心部件，水流冲击叶片使其快速转动，是能量转化的关键。
带孔矿泉水瓶 作为“水源”，通过瓶底的小孔流出水流，模拟大自然中的瀑布或河流。
支架 用来固定矿泉水瓶，保持一定的高度差，让水流具有足够的冲击力。
水槽 放置在小水轮下方，承接流下的水，防止弄湿桌面，也便于循环使用。
1.将小水轮平稳放置在水槽中央，调整位置让叶片完全浸没在水面下，确保能承接上方流下的水流。2.往矿泉水瓶中加满清水，在瓶盖处扎一个小孔，将瓶子倒置并牢固地固定在铁架台上，对准下方的水轮。3.第一次测试：将瓶子调整到较低的高度，打开瓶盖让水流冲击水轮，仔细观察并记录水轮的转动速度。4.第二次测试：将瓶子升高到较高的位置，保持水流方向不变，再次观察水轮的转速，并与第一次的现象进行直观对比。
瓶子位置低 → 转得慢 水流冲击力较小，传递给水轮的动能少，所以转动速度平缓，像走路一样慢悠悠。
瓶子位置高 → 转得快 水流冲击力变大，能量瞬间爆发，水轮获得的动能多，转起来像奔跑一样迅速！
总结发现：水位越高，水流产生的冲击力越大，小水轮的转速就越快。这说明水位的高低直接影响了水流的能量大小。
知识拓展：白鹤滩水电站
白鹤滩水电站是中国“西电东送”的骨干工程，位于金沙江下游。它不仅是当今世界在建规模最大的水电工程，更是一座以发电为主，兼具防洪、拦沙、改善下游航运条件等综合效益的巨型水电站。
知识拓展：水力发电原理
水流从高处冲击水轮机，将水的重力势能转化为水轮机的旋转机械能；水轮机再带动发电机的转子旋转，通过电磁感应原理，最终将机械能转化为我们可以使用的电能。
任务三：帆船是怎么利用风能行进的？
选取一块泡沫板，用安全剪刀或小刀小心切割出船身的形状，将边缘修剪平滑，这是帆船的“身体”哦。
拿出硬纸片，画出你喜欢的帆的轮廓（三角形或梯形都可以），剪下来，还可以用彩笔涂上喜欢的图案。
找一盆清水，把做好的帆船轻轻放入水中。试着吹动船帆，或者调整船帆的角度，看看它能不能平稳地航行吧！
当风力强劲时，帆船像离弦的箭一样飞速前进，抵达终点的时间非常短；而当风力微弱时，帆船则慢悠悠地在水面滑行，花费的时间就会变长。
这说明风力与风能的大小密切相关：风力越大，产生的风能就越充足，能够转化为推动帆船前进的动力也就越强，所以帆船的行驶速度就越快。
趣味拓展：风能是一种清洁的可再生能源，不仅能推动帆船，还能通过风力发电机转化为电能，点亮我们的生活，是大自然送给人类的绿色礼物！
1.流动的河水蕴藏的能量叫作（）A.太阳能 B.风能 C.水能D.地热能
2.水电站修筑高高的大坝，主要目的是（）A.美化环境 B.增大水位落差，获得更大水能C.防止鱼虾逃跑 D.方便游船通行
3. 在小水轮对比实验中，保持水量不变，抬高装水的瓶子，小水轮会（）A.转速变快 B.转速变慢 C.保持不变 D.停止转动
1.水能和风能都属于可再生的清洁能源。（ ）2. 水位落差越大，水能就越大。（ ）3. 风力大小不会影响帆船的行驶速度。（ ）4. 白鹤滩水电站是我国大型水电站，属于“西电东送”重要工程。（ ）5. 没有风的时候，风力发电机依旧可以大量发电。（ ）
结合生活说一说开发水能、风能这类清洁能源，对我们的生活环境有哪些好处？同时简单写出它的一处不足。
好处：水能、风能清洁无污染，发电时不会排放废气，减少碳排放，保护生态环境；属于可再生能源，可以持续开发使用。不足：水能受河流地形限制；风能不稳定，无风就不能发电（写出任意一条即可）。
水能和风能1. 水能：流动的水具有能量影响：水位落差越大，水能越大应用：古代水车；现代水电站能量转化：水能 → 电能2. 风能：流动的风具有能量影响：风力越大，风能越大应用：古代帆船、风车；现代风力发电能量转化：风能 → 电能共同点：可再生、清洁无污染