12.3 水能和风能 12.4 跨学科实践：自行车 课件-2025-2026学年教科版物理八年级下册

该初中物理课件围绕水能、风能的能量转化及利用，以及自行车结构与物理原理展开，从自然流水、风现象导入，通过古代水碾、帆船到现代水电站、风电场的案例，搭建从生活现象到物理原理的学习支架，衔接能量观念与跨学科实践。 其亮点在于融合科学态度与责任（我国水能风能资源及清洁利用）、物理观念（机械能转化）和科学思维（机械模型建构），如自行车部件分类及功能分析。采用知识小结结构化呈现，学生能联系生活培养应用能力，教师可借助实例提升教学效果。

第十二章 机械能 12.3 水能和风能 12.4 跨学科实践：自行车 在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流；有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。我们该如何利用这些资源？ 自然界中的瀑布、河水和海浪都具有能量 知识点1 水能 知识点1 水能 早在1900多年前，我们的祖先就制造了木制的水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷...... 知识点1 水能 古代对水能的利用 水碓 水碾 知识点1 水能 我国水能资源非常丰富，蕴藏量约6.8×108kW，居世界第一位。大部分集中在我国西南部。通过水轮机带动发电机，可以将水的机械能转化为电能，再通过输电线输送到用电地区。 知识点1 水能 水力发电的原理：机械能转化为电能 修建拦河大坝，提高上游水位，增加水的重力势能。 坝底装水轮机，上面装有发电机，高处的水流到低处时，水的势能转化为水的动能，再由水轮机带动发电机产生电能。 知识点1 水能 知识小结 知识点2 风能 风具有机械能 风把风筝吹到天空，对风筝做了功 风使小风车飞转，对风车做了功 知识点2 风能 古代对风能的利用 利用风能的帆船 我国早在2000多年前就开始利用风来驱动帆船航行。 知识点2 风能 古代对风能的利用 至少1700多年前已开始利用风来推动风车做功。 立轴式大风车（模型） 立轴式大风车，是中国古代一项杰出的发明，主要应用于我国沿海地区及长江流域，用来带动龙骨水车等提取海水制盐或提水灌溉水田。 知识点2 风能 立轴式大风车 知识点2 风能 风能作为一种清洁的新能源，已经广受世界各国的重视。我国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量就有约 2.53×105MW，我国已将大力发展风力发电作为新能源战略的重点方向之一。 知识点2 风能 风力发电的原理：机械能转化为电能 利用风吹动风车叶片旋转，将风的动能转化为风车叶片的动能，再通过发电机或其他的机器将动能转化为电能，这就是风力发电的原理。 知识点2 风能 截至2022年底，我国风电装机容量达3.65×105MW，已经连续多年稳居世界第一。 内蒙古辉腾锡勒风电场 新疆达坂城风力发电场 浙江临海括苍山风电场 甘肃酒泉千万千瓦级风电基地 知识点2 风能 知识小结 课堂总结 知识点3 自行车的结构 1.自行车的类型： 常见的有普通型、载重型、运动型、竞赛型、轻便型、特种型等。 车架设计成三角形，有助于提高自行车的稳定性和安全性 知识点3 自行车的结构 2.自行车的结构： 主要由支撑系统、轮组系统、变速系统、刹车系统、避震系统等组成。 知识点4 自行车与物理 知识点4 自行车与物理 自行车中的物理 结构 刹车把手 车把 脚蹬、曲中 柄与齿盘 飞轮与后轮 螺丝和 螺帽 分类 杠杆 轮轴 轮轴 轮轴 斜面 功能 省力 省力 省力 省距离 省力 1. 观察一辆自行车，看一看自行车上有哪些简单的机械。想一想，这些机械有什么作用？ 知识点4 自行车与物理 2. 观察自行车的轮胎，看一看轮胎是由什么材料做成的。想一想，这种材料有什么优点？为什么自行车轮胎有花纹？ ①轮胎是由橡胶材料制成的。 ②优点： 耐磨性，延长轮胎的使用寿命； 良好的弹性，起到缓冲和减震的作用； 抓地力强，提高稳定性和安全性。 ③轮胎有花纹主要目的增强抓地力。花纹可以增大轮胎与地面接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，湿滑路面防止轮胎打滑，确保骑行安全。 知识点4 自行车与物理 3. 观察自行车的的各种部件，想一想，哪些设计增强了骑行的舒适性？ 马鞍型坐垫 自行车的坐垫设计成马鞍型，能够增大与人体的接触面积，从而有效减小骑行者承受的压强。 前叉减震器、后避震器 减震器是自行车的重要组件，能够减小在崎岖的路面上骑行时的颠簸程度，并有效限制震动传递到骑行者的身体。 知识点4 自行车与物理 脚蹬 脚蹬设计得较宽，是为了增大与脚的接触面积，从而减小脚部承受的压强，提高骑行的舒适度。 舒适的握把 车把手采用高弹性的海绵材料覆盖，且花纹设计，增大摩擦力的同时，还能有效提升骑行的舒适度。 知识点4 自行车与物理 4. 观察自行车是如何传动的，想一想，为什么自行车比人运动得快？ 在驱动系统中，有两组简单机械，即省力轮轴（中轴上的脚蹬、曲中柄与齿盘）和费力轮轴（后轴上的飞轮和后轮）。 知识点4 自行车与物理 5.在骑行过程中，自行车受到了哪些力的作用？这些力产生了怎样的效果？ f F牵 F支 G 骑行时，后轮受到的摩擦力方向向前，是自行车前进的动力；前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力。 知识点4 自行车与物理 声学方面--自行车的车铃 光学方面--自行车的反光镜 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $