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1、“STS”教案水能电生活 参观小型水电站教学内容：小水电站参观目 的：通过参观小型水电站，使学生了解水能是重要的能源， 理解水电站要修筑拦河坝的原因，能够简略计算发电 机的装机容量，初步懂得高压输电的原理。重 点：观察拦河坝的作用，从而加深对能量转化的认识。器 材：卷尺、笔、笔记本 、秒表等。参观地点：小富水河水电站过 程： 一、引导学生集体讨论概括我镇水能分布情况，激发学生的热情。 讨论后概括出我镇水能分布的基本情况是：流经我镇的重要河流有两条：大富水和小富水，大富水虽然把我镇一分为二，且水量较大，一般情况流量可达到100米3/秒左右，但我们不适宜利用大富水的能量，小富水的水量较小，但沿长4
2、公里左右的河道上修建有5座小型水电站，请大家结合两条河流特点和我们学习的能量知识考虑一下，我们为什么没有开发大富水的水能，而有效利用了小富水的水能？（学生答：大富水地处我镇小型平原上，河道平缓，落差小，水能较小利用价值不大。而小富水位于我镇西南丘陵山区，河道狭窄，落差大，便于建筑拦河坝，增加水的势能，有较高的利用价值）。究竞是如何利用小富水的水能的呢？从刚才的讨论中可看出，只有少数几个住在小富水附近的同学比较清楚，我们大部分同学还未亲眼目睹，今天就利用休息时间前去参观一下，参观时，请同学们特别注意是如何提高水位，怎样由机械能转化为电能，电能是如何输送的，还要实地测量计算出水轮机的功率，看与铭牌
3、上的功率是否一致并分析原因，大家通过实地观察和所学知识看能否提出一些合理化建议等，当然，还很重要的一点是听从指挥，注意安全，现在就到校门口乘车，到小富水河参观下游的小水电站小富水水电站。 二、参观 参观顺序：拦河坝引水渠电站升压变压器1、参观拦河坝 到拦河坝处，学生观察。（学生讨论：“这就是拦河坝呀，怎么不太高？”“水也不很大嘛”“怎么没有看见电站？电站呢？”“这里有一条渠道是干什么的”）学生用尺实地测量坝的高度。（只有2.0米左右）引导学生思考分析：这里为什么没有电站呢？大家刚才测量了坝只有2米左右高，这说明水的落差不大，如果把电站直接建在这里，发电机的功率也就不会大，这样是无实际意义的，大
4、家观察到这里有一条渠道,也许会把我们引到我们要去的地方,下面沿渠的水流往前走,看到达什么地方,同时希望大家注意渠的特点。2、观察渠道(学生很高兴地看到了距坝1.5公里左右林木遮蔽中的电站) 提醒学生：渠道有什么特点？ 总结：渠沿河岸而修，较平滑，水流速不是很大。 问：这样做有什么好处呢？ 提示学生：大家对比渠道的水面与电站旁的河面想一想 学生：增大电站水的落差 很对，这里的电站是根据位置特点，通过引水渠来增加水位的落差的，这样避免了修高大拦河坝所需的巨额投资和较高的技术要求，是一种知识与实践相结合的产物，大家在学习知识时，更重要地就是思考如何把知识用于实际，结合实际，这样才可以成为社会需要的人
5、才，下面请大家参观电站。3、参观发电站 参观电站时，要注意观察电站是如何把水能转化为电能的，同时思考要测水电站的功率，需测哪几个物理量要些什么器材。把电工师傅介绍给同学们，并请电工师傅说明电站的结构输出功率，输出电压等基本情况。基本结构：发电机、连杆轴、水轮机、水控制阀门、配电盘等。额定功率200千瓦、额定电压450v参观后学生分析：根据，要测出水轮机的功率，只要测出单位时间流过水轮机的水的体积（流量），测出落差，即可算出功率了。测量流量：用卷尺测出进水渠宽度L，用竹棒插入水中测出深度H，用秒表和树叶测出水的流速。则：流量=4米3/秒 （L=2.5米 H=0.8米 V=2米/秒） 测出水的落差
6、：h （h=7.9米） 算出功率： 问：与实际装机容器200千瓦存在较大差别，是什么原因？学生答：水能转化为水轮机的机械能时有能量损失，水轮机的机械能转化为电能时，也有能量损失，即它们的机械效率都不能为100%。问：能否求出这座电站的总的效率学生答：能够 问：能否对电站的管理提出建议学生讨论回答问题：进水渠中水草太多，影响了水进入水电站；下游排水渠道不畅，影响了上下游水的落差；拦河坝和进水口漏水严重。改进建议：割除水草，疏通尾水排水渠，拦河坝和进水口堵漏，是否还可能还可装一台发电机。评价：同学们的建议很好，通过前面的参观、讨论，说明大家很善于观察思考，并且能够把所学的知识用于实际分析，大家的几
7、条建议已是近期准备解决的问题，据了解确曾有再安装一台机组的设想，只是因资金问题未解决，暂时未安装，相信时机成熟，大家的建议就会成为现实，下面就参观旁边的变压器，想想它有什么作用。4、参观升压变压器 电工师傅简要介绍升压变压器的作用：将电压升到了3000伏输送到各村组，再降压后到用户。问：为什么要升压？学生讨论：根据焦耳定律，输送功率一定，提高电压可减小电流，从而减小电能在电线上的损失。三、教师小结，参观结束今天我们一起参观了小富水水电站，大家切实体会了科学技术与我们日常生活的紧密关系，也感受了把知识用于实际的乐趣，获得了解决实际问题的喜悦。其实，科学、技术同我们的生活时时刻刻紧密相连，大家只要注意观察，勤于思考，就能加深物理知识的理解，灵活地运用所学知识为社会解决实际问题，希望大家回去后，把今天的参观活动写一份小报告，同时也作为本周作文素材，写一篇游记，看谁写得好，行不行？
