(共22张PPT)
第3课 水能和风能
第十二章 机械能
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目录
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03
04
新课导入
课堂讲解
课堂总结
05
归类练习
01
学习目标
2
学习目标
1.了解水能和风能的特点;
2.知道水能和风能的利用对我国社会主义建设的重要意义;
3.通过水能和风能知识加强对“能”的理解。
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新课导入
动能和势能可以互相转化,在一定条件下,机械能也可以和其他形式能(如光能、风能、水能等)相互转化。
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新课导入
下面的场景给我们带来哪些启迪?
甲.雄伟的三峡大坝
乙.壮观的风力发电场
观察与思考
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新课导入
1.三峡大坝不仅可以防洪,还可以用来发电,给我们带来经济效益;
2.风力发电是人类利用自然资源最好的例子;
3.这说明高处的“水”和流动的“风”具有能量。我们称之为“水能”和“风能”。
水能和风能的利用,是我们认识自然、利用自然的过程。
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课堂讲解
一、水能
水能
1
自然界的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都能做功,都具有(机械)能量。
高山流水具有水能
大海的潮汐具有水能
水流量越大,落差(上下游水位差)越大,水流能越大
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课堂讲解
一、水能
水能
1
自然条件:
1.地形:有集水区,落差大。
2.地质:地质条件稳定。
3.气候:年降水量大(年降水量稳定更好)。
4.河流流量大。
5.河流的含沙量小(泥沙不易淤积)。
水的势能
水的动能
电能
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课堂讲解
一、水能
水能的利用
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水磨
水电站
水流量越大,落差(上下游水位差)越大,水流能越大
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课堂讲解
二、风能
风能
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流动的风具有能量
风是流动的空气,风把风筝吹到天空,也就是对风筝做功;风能使你做的小风车飞转,即对小风车做功。所以,风具有机械能。
优点:不会枯竭,利用比较简单,不污染环境;
缺点:单机容量小,不稳定,变化大。
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课堂讲解
二、风能
风能的利用
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风能的特点:不会枯竭,利用比较简单,不污染环境(优点);
单机容量小,不稳定,变化大(缺点)
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课堂讲解
二、风能
风力发电
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风能
桨叶的动能
电能
风力发电能量转化
气象条件:风能质量要高;风力发电场的场址风向稳定;风力发电场湍流程度要小;风力发电场址的自然灾害要少。
社会自然条件:风力发电场址的地势要较平坦,地质条件要好,以便进行土建施工。
风电场应尽可能接近电网接入点;交通便利;周围环境。
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课堂讲解
二、风能
随讲随练
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1.下列关于水能和风能的说法中,正确的是( )
A、流动的河水只有动能,没有重力势能;
B、风只具有动能,不具有重力势能;
C、利用水能和风能都可以做连续性的工作;
D、水能和风能都不会污染环境
【解析】流动的河水、风都具有动能和重力势能;利用水能和风能(不稳定)不可以做连续性的工作;
水能和风能都不会污染环境;
所以选项A、B、C均错误,D正确。
D
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课堂讲解
发展空间
1. 分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况。
【解析】过山车下降时速度越来越大,重力势能转化成动能;
上升时速度越来越小,动能转化成重力势能。
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课堂讲解
发展空间
2.下列说法中错误的是( )。
A.潮汐能也像风能一样,取之不尽,用之不竭;
B.用拦河坝提高水位,是为了增加水的重力势能;
C.现代的大型水轮机,不但功率大,而且效率高;
D.用水库的水发电,再把电送到工厂去,因此工厂一定要建在水库边
D
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课堂讲解
发展空间
【解析】A、潮汐能是利用海洋有规律的涨潮和落潮时,海水所蕴含的能量来发电供人类使用的,可以像风能一样,取之不尽用之不竭,故说法正确,不合题意;
B、用拦河坝提高水位,是为了增加水的重力势能,使水在流动时能转化为更多的动能,用来推动水轮机发电,故说法正确,不合题意;
C、现代的大型水轮机,不但功率大,而且效率高,这符合实际情况,故说法正确,不合题意;
D、用水库的水发电,再把电送进工厂去,水电站一般是在河流的中上游,具体就是在河流落差大的地方,说法错误,符合题意。故选D。
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课堂讲解
发展空间
3.风能的优点是________和________;主要缺点是________和________。
【解析】风能是一种清洁的能源,利用起来比较简单,不污染环境,缺点是受自然条件影响比较大,不稳定也不便与储存,不适宜做一些连续性的工作。
答案是:利用简单;不污染环境;不稳定;不便储存。
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课堂总结
思维导图
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归类练习
类型一:水能及其利用
简要回答有关水电站的下列问题。
(1)从能量转化的角度说明水电站的工作原理。
(2)建设水电站选址时,从能量利用角度来看,你将选择图甲所示A址还是选择如图乙所示B址?并说明理由。
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归类练习
类型一:水能及其利用
【解析】(1)水电站是利用水流的动能带动水轮机发电,是水的机械能转化为电能。
(2)水位差越大,水的势能转化为动能就越大,水的动能越大,带动水轮机发电就越好。故选择图乙所示B址。
理由:B址比A址水的落差大,有更多的重力势能转化为动能,从而带动水轮机发出更多的电。
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归类练习
类型二:风能及其利用
如图所示,是中国科技馆“水能”展品。通过压水装置把质量相同的水提到不同的高度,水落下时带动水轮机发电,使 LED 灯亮起来。下列说法正确的是( )。
A.水能是不可再生能源;
B.水力发电是将电能转化成机械能;
C.水位越高,发电量越大;
D.水被提升的高度越高,对其做功的功率越大
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归类练习
类型二:风能及其利用
【解析】A、水能可以从自然界源源不断的得到补充,是可再生能源,故 A 错误;
B、水力发电机工作时,将水的机械能转化为电能,而不是将电能转化成机械能,故B错误;
C、水位越高,水具有的机械能越大,转化得到的电能越多,则发电量越大,故 C 正确;
D、由题知,把质量相同的水提到不同的高度,水被提升的高度越高时,由 W=Gh 可知,对水做的功越多,由于做功时间未知,所以不能确定功率的大小,故 D 错误。
故选C。