關于能源與環境的調查研究
湖北省英山縣第一中學 陳銳【問題提出】
能源和環境問題是當今社會所關心的熱點問題。本節課通過研究性學習的方式讓學生知道：大量使用常規能源面臨著兩個主要問題：一是常規能源枯竭；二是環境遭到極大的破壞，以及開發新能源的重要意義。
【課前準備】
1.向學生說明“能源和環境”（高中《物理》第二冊第十一章第七節研究性學習）的初步設想和方案，成立課題組。
2.課題組對本節知識內容進行分析，根據課程的要求，將全體學生分成若干個課題小組，各課題小組明確自己的任務。
3.各課題小組先通過相關書籍、網站、電視等收集資料，并進行實地調查，然后在小組范圍內討論并整理出本小組的研究成果。
4.課題組將各組的成果進行歸納整理，并上交給老師。同學、老師合作做成課件（為方便展示），準備課堂教學用。
【課堂教學】
首先播放一曲優美動聽的歌曲《天堂》，從展示給學生的自然美好風光中，讓學生感受自然的無窮魅力以及對美好生活的向往。人類的生活離不開對能源物質的需求，（提問）目前人類使用的能源物質有哪些?大量使用這些能源物質帶來哪些問題?
一、課題小組1
目前全世界使用的能源有90%取自化石燃料，即煤炭、石油和天然氣。它們經歷了上億年的時間才得以形成，因此不可再生。從探明的儲量分析，現在地球上的石油、天然氣和煤炭的總儲量分別為：
石油──1萬億桶天然氣──120萬億立方米煤炭──1萬億噸
按照目前全世界對化石燃料的消耗速度計算，這些能源可供人類使用的時間大約還有：
石油──40~50年天然氣──50~60年煤炭──200~220年
提問：大量使用常規能源對環境造成了極大的破壞，對環境造成的危害主要體現在哪些方面?
對環境造成的危害主要體現在三個方面，一是溫室效應，二是酸雨，三是光化學煙霧。
課題小組分別介紹了溫室效應及酸雨的形成原因及造成的危害，主要內容如下：
二、課題小組2
溫室效應形成的原因是過多地排放了co2氣體，對地球造成了影響。如：①氣候反常，海洋風暴增多；②海平面上升，淹沒沿海城市；③土地干旱和沙漠化面積增大；④病蟲害和傳染病增加等。（由網上下載的有關圖片）
三、課題小組3
該小組結合化學知識介紹了酸雨的形成原因（主要是燃燒煤時過多地排放so2氣體）及對環境造成的危害。同時他們還把地理課本上的一幅“雨中垂釣”拿來和同學們研討。
光化學煙霧略講。（老師串講）既然大量使用常規能源對環境造成了極大的破壞，所以現在我們面臨的任務是開發新能源，那么新能源有哪些呢?
同學們答：風能、水能、太陽能、生物能、核能等。
（老師）風具有能量，風能怎樣利用呢？
四、課題小組4
（令其他小組成員感到非常驚訝）他們拿出了自制的風力發電機模型，用電扇的風帶動風力發電機轉動，使連接的小燈泡發光。然后再介紹我國使用風力發電的情況，并介紹了世界風力發電大國──丹麥。
（老師）對學生的創新給予充分的肯定，然后提出水能的研究問題。
五、課題小組5
結合當地情況介紹英山的幾座較大的水電站。然后他們提出大家都非常關心的三峽水利樞紐工程。
三峽的作用主要體現在防洪、發電、航運。
為研究三峽的發電情況，教師設計了如下幾道題目：
請根據學過的物理知識分析：
1.三峽電站現在水位為135米，設水從水輪機流出的速度為20m/s，單個水輪機的進水流量為1000m3/s，機器的發電效率為65%，則三峽電站的單機容量為多少?