逍遥右脑 2017-04-13 11:37
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。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。也有部分水能用于灌溉。
(2)风能
风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。风能就是空气的动能，风能的大小影响于风速和空气的密度。空气流动所形成的动能及为风能。风能是太阳能的一种转化形式。太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，空气沿水平方向运动形风。风的形成乃是空气流动的结果。