10.4水能和风能
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中考物理考点分析之水能和风能物理水能和风能的利用知识点动能、势能知识实际应用,又是重要的能源教育素材,重点是从动能和势能的转化角度来知道为什么要修筑拦河坝来改善上游的水位。
而对水轮机的构造和发电厂的组成的技术细节则不选涉及。
核心知识1.自然界中的流水和风具有大量的机械能。
2.流水从高处流向低处时把重力势能转化为动能;高度越大,水流重力势能转化得到的动能就越大。
3.流水冲击水轮机可以做功或发电。
上游水位越高,水流重力势能转化的动能就越大,单位时间对水轮机做功越多,水轮机的功率就越大。
4.风力可以推动风车做功,则可以利用风力发电。
风能存在不稳定和不便于储存的缺点。
5.水能和风能都是天然资源,既容易利用又没有污染。
【知识点拓展】1.定义(1)水能:是一种可再生能源,是清洁能源,是绿色能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。
(2)风能:是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量,属于可再生能源(包括水能,生物能等)。
空气流具有的动能称风能。
空气流速越高,动能越大。
2.特点(1)水能资源显著的特点是可再生、无污染。
开发水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用,对促进国民经济发展,改善能源消费结构,缓解由于消耗煤炭、石油资源所带来的环境污染有重要意义,因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的优先地位。
(2)风能量是丰富、近乎无尽、广泛分布、干净与缓和温室效应。
存在地球表面一定范围内。
经过长期测量,调查与统计得出的平均风能密度的概况称该范围内能利用的依据,通常以能密度线标示在地图上。
3.原理(1)水能水的落差在重力作用下形成动能,从河流或水库等高位水源处向低位处引水,利用水的压力或者流速冲击水轮机,使之旋转,从而将水能转化为机械能,然后再由水轮机带动发电机旋转,切割磁力线产生交流电。
而低位水通过水循环的阳光吸收而分布在地球各处,从而回复高位水源的水分布。
水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。
六年级科学上册第四单元自然资源14 风能和水能必备知识点六年级科学上册第四单元《自然资源》中《风能和水能》的必备知识点主要包括以下几个方面:一、风能与水能的定义1. 风能:风是地球上的一种自然现象,由太阳辐射引起的地球表面受热不均产生温差,从而引起大气的对流运动产生风。
风中所含有的能量即为风能,是一种干净的、可再生的自然资源。
2. 水能:水能是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。
人类利用水能的历史悠久,如古代的水车就是利用水能进行灌溉和磨面的工具。
二、风能和水能的利用方式1. 风能的利用方式:风力发电:利用风力带动风车叶片旋转,再通过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。
风力发电是风能利用的主要形式之一,也是新能源和可再生能源行业中增长最快的领域之一。
风能提水:利用风力驱动风车或风泵,将低处的水提到高处,用于灌溉或供水。
风力制热和制冷:利用风能驱动热泵系统,实现制热和制冷的功能,这种利用方式在近年来也得到了越来越多的关注和研究。
2. 水能的利用方式:水力发电:利用水流的动力推动涡轮机旋转,进而带动发电机发电。
水力发电是目前世界上利用水能的主要方式之一,具有技术成熟、成本低廉、效率高等优点。
水力灌溉:利用水流或水位差,通过水渠、管道等设施将水资源输送到农田进行灌溉。
水力运输:利用水流的力量推动船只或浮体进行运输,这种方式在古代和某些特殊地区仍然有广泛的应用。
三、风能和水能的优势与劣势1. 风能的优势:清洁无污染:风能是一种清洁的能源,其开发和利用过程中不会对环境造成污染。
可再生性强:风能是一种可再生能源,只要地球存在大气层,风能就会源源不断地产生。
分布广泛:风能资源遍布全球各地,不受地域限制。
2. 风能的劣势:不稳定性:风能具有间歇性和不稳定性,难以保证连续稳定的供电。
地域依赖性:风能资源的分布受地域和气候的影响较大,某些地区可能风能资源较为匮乏。
建设成本高:风力发电设备的建设和维护成本较高,需要投入大量的资金和技术。
水能和风能的利用简介水能和风能是可再生能源的重要组成部分,其利用对于可持续发展至关重要。
水能主要来自于水流,包括河流、瀑布和潮汐,在发电中被广泛利用。
风能则来源于大气运动,通过风力发电转化为电力。
本文将重点介绍水能和风能的利用方式、优点和挑战,以及在可持续能源转型中的作用。
水能的利用水力发电水力发电是利用水能转化为电能的过程。
通过建设水电站,将水流的动能转化为机械能,再经过发电机转化为电能。
水力发电具有可再生、清洁、稳定的特点,被广泛应用于世界各地。
潮汐能利用潮汐是与月球引力和地球自转相互作用的结果,在某些地区潮汐差异较大。
利用潮汐能需要建设潮汐发电站,通过潮汐涨落驱动涡轮机进行发电。
潮汐能具有可预测性和稳定性优势,但受限于地理条件,目前利用较为有限。
风能的利用风力发电风力发电是利用风能转化为电能的过程。
通过建设风力发电机组,将风的动能转化为机械能,再通过发电机转化为电能。
风力发电具有可再生、清洁、零排放的优点,发展迅速。
随着技术进步,风力发电成本逐渐降低,在全球范围内得到了广泛应用。
水能和风能的优点可再生与清洁水能和风能都属于可再生能源,源源不断地产生,并不损耗地球资源。
同时,水能和风能的利用过程中几乎没有或者没有排放污染物,不产生温室气体和有害气体,对环境友好。
稳定性水能和风能可以相对稳定地提供能源,尤其是水能。
水力和风力是遵循一定规律的自然能源,在运转的过程中能够提供持续的能源供应。
分散性水流和风力分布广泛,可以在全球范围内广泛利用。
相比于集中式发电,有利于能源的分散布局。
水能和风能的挑战地理条件限制水能和风能的利用受限于地理条件。
水能需要有充足的水资源和适宜的地理条件,而风能则需要有较强的风能资源。
因此,在某些地区可能无法充分利用水能和风能。
储能问题水能和风能的波动性较大,需要解决储能问题以应对能源供应的波动和间断性。
目前,常用的储能方式包括抽水蓄能和电池储能等。
社会接受度由于水能和风能利用通常需要大规模建设,可能会涉及土地征用和环境影响。
10.4 水能和风能导学案一、学习目标1.知道水能和风能是清洁能源,并扩展对机械能的认识视野2.从动能和势能转化的角度分析为什么要修建拦河坝来提高上游的水位。
3.知道风能的优缺点,二、新课学习1.从能量的角度来看,自然界的和 (流体)都是具有大量能的天然资源。
(一)水能1.水能主要指江河水流能。
2.水能的利用①制作简单的水力机械(水磨):汲水、磨面、碾谷、②水力发电:流量越大,落差(上下游水位差)越,水能越。
③潮汐电站(二)风能1.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。
所以风具有能。
2.风能是指空气的能。
3.风能的形成:地球表面接受太阳辐射能的不同,使各地大气温度不同,造成大气密度和气压的差别从而形成风。
所以风能是由太阳能转化过来的。
4.风能的特点:风能不会枯竭,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)5.风能的利用①风筝、②风车③风力发电三、达标测试1.风能的优点是和;主要缺点是和。
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3.下列成语或诗句与水能或风能无关的是()A.惊涛拍岸B.电闪雷鸣C.北风呼啸D.飞流直下三千尺4.关于潮汐发电的说法错误的是()A.潮汐发电说明海水具有巨大的能量B.在海湾造堤坝是利用海水的重力势能C.涨潮时靠近大海的一侧水位高D.退潮时靠近海岸的一侧水位高5.下列现象中利用风能或水能做功的是()A.帆船在河水中逆流航行B.风筝越飞越高C.用太阳灶把水烧开D.木船在河中顺流而下。
教科版八年级物理下册《水能和风能》教案及教学反思一、教学目标1.知识目标:(1)了解水能、风能的背景、定义及来源;(2)掌握水能、风能的转换原理及应用;(3)能够对水能、风能在生活中的应用进行思考和探究。
2.能力目标:(1)能够分析水能、风能的利弊、优缺点,并了解环保节能的意义;(2)能够进行简单的工程设计,利用水能、风能实现物品运动。
3.情感目标:(1)培养学生对于环保节能的意识,增强环保意识;(2)培养学生探究和发现的兴趣和能力。
二、教学内容1. 知识内容:(1)水能和风能的背景、定义及来源。
(2)水能和风能的转换原理及应用。
2. 教学重点:(1)水能和风能的转换原理。
(2)水能和风能在生活中的应用。
3. 教学难点(1)水能和风能的组成及含义。
(2)水能和风能的转换原理。
三、教学过程1. 教学方法课堂讲解、案例分析、小组讨论、实践操作2. 分讲解和操作两个步骤进行教学:(1)讲解•了解水能、风能的背景、定义及来源。
•介绍水能、风能的转换原理及应用。
•提出环保节能的意义,分析水能、风能对于环保和节能的作用。
(2)操作1.学生分组,观察并拍照记录周围存在的水能、风能应用的例子。
2.小组内讨论水能、风能应用的利弊、优缺点及改进措施的方法。
3.实践操作:根据自己的探究和发现,设计一种简单的工程模型,利用水能、风能实现物品运动。
四、教学评价1.学生在听课、组织讨论、实践操作等方面的参与度。
2.老师在课堂组织、思维引导、学情把握等方面的水平。
3.教学目标达成情况:是否能够掌握所学知识及应用。
4.学生的作品评价:是否能够用水能、风能实现所设计的工程模型。
五、教学反思在本次课堂教学中,首先在讲解环节,我通过案例分析的方式,引导学生认识到水能和风能在生活中的应用,让学生明确了这两种能源的来源和含义。
然后结合示意图,我向学生详细讲解了水能、风能的转换原理,让学生进一步掌握了水能、风能的具体应用和利弊。
在操作环节,我让学生分组,去周围观察并记录水能、风能在生活中的应用,然后通过小组内讨论的方式,让学生进行深入的探究,并分析了水能、风能应用在生活中的优缺点及改进措施的方法。
10.4 水能及风能一.选择题(共7小题)1.热机在使用中不会产生的污染是()A.热污染B.大气污染C.光污染D.噪声污染2.2020年世界环境日中国宣传主题是“美丽中国,我是行动者”。
下列做法与这一主题不相符的是()A.垃圾分类投放B.野炊明火烧烤C.控制汽车鸣笛D.节约用水3.看了下图所示,你觉得全球变暖导致的后果是()A.全球沙漠变绿洲B.北极冰川面积变大C.海平面上升D.全球降水持续增加4.以下的能源属于二次能源的是()A.潮汐能,地热能B.风能和水能C.电能D.太阳能5.被称为“蓝天白煤”的风能是一种取之不尽、用之不竭的能源,目前已经广泛应用于海上风力发电、空中风力发电和陆上风力发电。
以下能源中,与风能同属于可再生能源的是()A.石油B.太阳能C.天然气D.铀矿6.2021年2月4日晚,北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行。
活动现场,北京2022年冬奥会火炬“飞扬”也正式发布亮相。
火炬由银色和红色两种配色构成,采用氢作为燃料,外壳由重量轻、耐高温的碳纤维材料制成。
下列说法正确的是()A.火炬红色部分可以吸收红光B.火炬的氢燃料属于可再生能源C.碳纤维材料可以增大火炬的密度D.握紧火炬时,手对火炬的压强增大7.以下各种获取电能的途径中,对自然环境(空气、土壤、水源、噪声等)的潜在威胁最小的是()A.核能发电B.火力发电C.太阳能发电D.风车发电二.填空题(共5小题)8.可以直接从自然界获得的能源叫一次性能源,必须通过消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源,①石油②风能③天然气④煤⑤电能属于可再生能源的一种是,属于二次能源的是。
(填写序号即可)9.“毅力号”火星探测器2021年2月18日在火星按时安全着陆(如图),它的动力系统采用的是美国能源部提供的多用途放射性同位素热电发电机,说得简单点就是核能发电,核能是能源(选填“可再生”或“不可再生”),此次“毅力号”还携带了一架“匠心”号无人机,该无人机叶片直径约为1.2米,转速2400转每分钟,质量为1.8kg。
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物理水能和风能的利用知识点
本节是动能、势能知识实际应用,又是重要的能源教育素材,重点是从动能和势能的转化角度来知道为什么要修筑拦河坝来提高上游的水位。
而对水轮机的构造和发电厂的组成的技术细节则不必涉及。
核心知识
1.自然界中的流水和风具有大量的机械能。
2.流水从高处流向低处时把重力势能转化为动能;高度越大,水流重力势能转化得到的动能就越大。
3.流水冲击水轮机可以做功或发电。
上游水位越高,水流重力势能转化的动能就越大,单位时间对水轮机做功越多,水轮机的功率就越大。
4.风力可以推动风车做功,则可以利用风力发电。
风能存在不稳定和不便于储存的缺点。
5.水能和风能都是天然资源,既容易利用又没有污染。
《水能和风能》
教学目标
1、常识性了解水能和风能的利用的知识。
2、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、3、知道水能和风能是清洁能源,在使用中的能量转化和我国使用能源的概况。
4、4、通过本节教学,对学生进行爱国主义的教育和节约能源的教育。
5、教材分析
6、本节介绍了天然的机械能-水能和风能,以及它们对人类的开发和利用。
教材的内容联系实际,是动能和势能的知识延续,是机械能在自然界中的具体体现,学习本节可以使学生对机械能形成比较具体的概念和全面的认识,在教材中还包含了大量的爱国主义教育和国情教育的内容,应当在教学中充分发挥其教育功能。
7、教法建议
8、本节的重点是从能量转化的角度,对建筑拦河坝提高上游的水位,到水流冲击水轮机,水轮机带动发电机发电这三个过程中的能量转化。
9、风能和水能的利用可以采用让学生分组讨论的方法学习。
可利用电脑查找资料:我国水能的使用情况;我国风能的使用情况;关于水能和风能使用的照片等等。
10、本节内容建议采用教师引导学生分组讨论的方法学习。
重点难点分析
从动能和势能转化的角度分析为什么要修建拦河坝来提高上游的水位,对于水轮机的构造和发电厂的组成不要详细分析,从联系实践来学习,并扩展对机械能的认识视野。
引入:
用课前诊断引入新课提出思考问题:重力势能的大小跟什么因素有关;动能的大小跟什么因素有关;河水从高处落下,说明水的能量转化情况。
新课教学:
一、观看视频:
通过观看视频《水能和风能的利用》了解我国水能和风能利用现状。
二、分组探究完成问题:
将全班同学分成四组,每组通过阅读、电脑查阅、讨论分别完成下列问题:
1、自然界中常被人们利用的能源有那些?
2、我国水能和风能的分布特点及在全球的地位。
3、水能的利用,水电站的能量转化,水电站建设需要考虑什么?
4、风能的利用,风力发电站能量转化,风力发电站建设需考虑什么?
三、电脑查阅、阅读:
通过电脑查阅、阅读、总结完成刚才布置得的任务。
最后将查找的资料整理成文档或者word提交给教师。
每组提交作业不得少于四份。
教师筛选查找资料比较全面的同学给大家分享学习成果。
四、教师总结:
教师先总结学生的学习成果并评价。
然后教师展示自己查找的一些关于水能和风能的图片和资源。
1.自然界常用的自然能源:水能、风能、太阳能、地热能、燃料的化学能、原子能、海洋能等等。
2.水能资源非常丰富,蕴藏量约6.8亿千瓦,居世界第一位。
但中国水能资源的地区分布很不平衡,70%分布在西南地区。
按河流统计,以长江水系为最多,占全国的近40%,其次是雅鲁藏布江水系。
黄河水系和珠江水系也有较多的水能蕴藏量。
主要在长江水系、黄河水系、珠江水系、和东北。
水能的特点:成本低、可连续再生、无污染、发电量不稳定。
风能主要集中在内蒙古和新疆以及沿海地区。
风能的特点:清洁、可再生、环境友好、成本高、发电不稳定。
3.水电站能量转化:水的重力势能--水的动能--发电机叶片的动能--电能。
4.风电站的能量转化:风能--枫叶的动能--成机械能--电能。
五、学生实践题目
(1)调查本地域中水能和风能的利用状况;是否还有可以利用的水能和风能资源;聚源水电站的使用情况等。
(2)就可再生能源使用的好处写一篇小论文。
教学反思:本节课主要是水能风能都具主要是具有动能;以及风能优缺点;练习生活应用,知识比较简单,学生容易掌握。