資源簡介

第十二章 機械能
第3節 水能與風能
1.了解水能和風能的特點；
2.知道水能和風能的利用對我國建設的重要意義；
3.通過水能和風能知識加強對“能”的理解。
學習目標
下面的場景給我們帶來哪些啟迪？
甲.雄偉的三峽大壩
乙.壯觀的風力發電場
交流討論
新知導入
1.三峽大壩不僅可以防洪，還可以用來發電，給我們帶來經濟效益；
2.風力發電是人類利用自然資源最好的例子；
3.這說明高處的“水”和流動的“風”具有能量。我們稱之為“水能”和“風能”。
水能和風能的利用，是我們認識自然、利用自然的過程。
自然界的瀑布、湍流的河水和海浪都具有能量。
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
1.水能
新知學習
01 水能
自然條件：
1.地形：有集水區，落差大。
2.地質：地質條件穩定。
3.氣候：年降水量大（年降水量穩定更好）。
4.河流流量大。
5.河流的含沙量小（泥沙不易淤積）。
水的勢能
水的動能
電能
2.水能的利用
早在1900多年前，我們的祖先就制造了木質的水輪，讓流水沖擊水輪轉動，用來汲水、磨粉、碾谷。
（1）古代對水能的利用
水磨
摘自《天工開物》
水磨
水車
水碓
水輪直接利用水的動能
水碾
（2）水力發電
通過水輪機帶動發電機，可以將水的機械能轉化為電能，再通過輸電線送到用電地區。
一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢能越大，能發出的電就越多。
三峽水電站
水電發電的原理
流動的風具有能量
風是流動的空氣，風把風箏吹到天空，也就是對風箏做功；風能使你做的小風車飛轉，即對小風車做功。所以，風具有機械能。
優點：利用比較簡單，不污染環境；
缺點：單機容量小，不穩定，變化大。
1.風能
02 風能
2.風能的利用
（1）古代對風能的利用
其中立軸式大風車，是中國古代一項杰出的發明，主要應用于我國沿海地區及長江流域，用來帶動龍骨水車等提取海水制鹽或提水灌溉水田。
我國早在2000多年前就開始利用風來驅動帆船航行。至少1700多年前已開始利用風來推動風車做功。
利用風能的帆船
立軸式大風車（模型）
風力發電的原理：利用風吹動風車葉片旋轉，將風的動能轉移為風車葉片的動能，再通過發電機或其他機器將動能轉化為電能。
（2）風力發電
內蒙古輝騰錫勒
風電場
新疆達坂城
風力發電場
浙江臨海括蒼山
風電場
甘肅酒泉千萬千瓦級
風電場
中國新能源戰略已經把發展風力發電作為重點項目
1.下列關于水能和風能的說法中，正確的是（ ）
A、流動的河水只有動能，沒有重力勢能；
B、風只具有動能，不具有重力勢能；
C、利用水能和風能都可以做連續性的工作；
D、水能和風能都不會污染環境
D
課堂練習
2.下列說法中錯誤的是(　　)。
A．潮汐能也像風能一樣，取之不盡，用之不竭；
B．用攔河壩提高水位，是為了增加水的重力勢能；
C．現代的大型水輪機，不但功率大，而且效率高；
D．用水庫的水發電，再把電送到工廠去，因此工廠一定要建在水庫邊
D
3.如圖所示，是中國科技館“水能”展品。通過壓水裝置把質量相同的水提到不同的高度，水落下時帶動水輪機發電，使 LED 燈亮起來。下列說法正確的是（ ）。
A．水能是不可再生能源；
B．水力發電是將電能轉化成機械能；
C．水位越高，發電量越大；
D．水被提升的高度越高，對其做功的功率越大
C
4.關于水能的利用，以下說法錯誤的是（ ）。
A.水輪機是利用水流的動能轉動起來的
B.水的動能越多，水輪機能做的功越多
C.河流上游的水位越高，水的勢能越大，勢能轉化成的動能也越大
D.水輪機應安裝在水壩前的上游處
D
5.關于風能下列說法中，不正確的是（ ）。
A.風能不污染環境
B.風能不便于貯存
C.風能很穩定
D.風能利用起來很簡單
B
水能和風能
水能的利用：水力發電站
風能的利用：風力發電站
課堂小結

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