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1、&12.2 机械能的转化、&12.3水能和风能学习目标 1.理解动能和势能的相互转化，能举例说明动能和势能的转化。2.能分析、解释简单的物理过程中能量转换情况，培养理论联系实际的能力。3.知道水能和风能的利用及其对我国经济建设的意义。学习过程一、动能和势能的转化1、 动能和重力势能的相互转化 认真阅读课本101页“实验探究：摆球动能和势能的转化”，回答下列问题。小球在A点时，重力势能最_，动能为_；在从A点到B点运动的过程中，重力势能不断_，动能不断_，到B点时，速度最_，高度最_，也就是说重力势能最_，动能最_。所以说在从A点到B点运动的过程中，小球_能逐渐转化为_能。在从B点到C点运动的过
2、程中，重力势能不断_，动能不断_，到B点时，速度最_，高度最_，也就是说重力势能最_，动能最_。所以说在从B点到C点运动的过程中，小球_能逐渐转化为_能。 举出在现实生活中重力势能和动能相互转化的例子。 举例: 秋千，钟摆在摆动的过程中都有动能和重力势能的转化。举高的铅球在下落的过程中，重力势能也在不断转化为动能，等等。 2、动能和弹性势能的相互转化 弹簧水平放置 , 将一个小球放在弹簧上，用手指压小球，使弹簧被压缩，忽然松开手指，小球在水平桌面上滚动。在这个过程中 能转化为 能。 说明：在一定条件下, _能和_能可以相互转化。举出在现实生活中弹性势能和动能相互转化的例子。 3、弹性势能、动能
3、和重力势能的转化 将一个小球放在弹簧上，用手指压小球，使弹簧被压缩，忽然松开手指，小球弹起，上升到最高处后，又落到地面。 提问: 这个过程中、用手指压住小球后，弹簧被压缩，也就是产生了弹性形变，具有了 能，此时小球的动能为零；松开手后，弹簧慢慢回复到原来的形状，同时对小球做功，将小球弹起，弹簧弹性势能转化为小球的 能。 小球向上飞起后，高度越来越 ，速度越来越 ， 能转化为 能，到达最高处时动能为零， 能最大；之后又在重力的作用下往下落， 能转化为 能。 二、机械能同其他形式能量的相互转化思考：课本102页图12-2-6中的过山车最后为什么停下来了呢？这是因为机械能转化为_能。 物体的动能、重
4、力势能、弹性势能都是机械能的一种。能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外，在一定条件下，还可以在机械能和_、_、_等其他形式的能量间转化。 认真观察并分析课本103页图12-2-7中的例子。 三、水能人类利用水能的历史很久，我国是世界上利用水能最早的国家之一。早在_多年前，就制造了木制的水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷，我国明代的科学家_，在他的著作天工开物中，曾详细地记载了古代人民对水能的利用。（参阅课本104页图12-3-2水磨）我国水能利用取得了很大成绩。我国水利资源占世界第_位。水能蕴藏大约有_千瓦，可开发利用的有3.8108千瓦。葛洲坝水电站、三峡
5、大坝水电站等大型水电站的建设，说明我国水电事业的蓬勃发展。四、风能 风具有_能，能够驱动帆船航行，早在_多年前，我国就出现了帆船。明代航海家郑和率庞大的船队远航非洲，所用的也是帆船。在陆地上，通常是利用风来推动风车做功，我国在_年前就发明了风车。风能是一种清洁的能源。现在对风能的利用，主要是风力发电。风力发电的原理，是利用风吹动风车叶片旋转，将风能转化为风车叶片的_能，再通过发电机或其他机器将_能转化为_能。单个风力发电机的功率都不太大，在风力资源丰富的地区，可安装几十台到几百台的风力发电机组来供电。自我检测1.洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向路面,在此过程中它的动能将_，这是因为速度虽不变，但
6、_。2. 一个同学在蹦床上玩，从跳起到上升至最高点的过程中，_能逐渐增大，_能逐渐减小，_能转化为_能。3. 神州五号飞船飞离地面的过程中,速度越来越大,在此过程中,航天英雄杨利伟所具有的动能变_，具有的机械能变_。4. 2004年8月26日，在雅典举行的奥运会中，我国跳水运动员郭晶晶以绝对优势夺得女子三米跳板冠军，为我国争得了荣誉。她在起跳过程中，跳板的_能转化成_能，又转化成_能，最后转化成她的_能。5.自行车下坡，不踩脚踏板,速度也越来越快，从能的转化角度分析，是因为_能越来越小，_能越来越大。6.人造地球卫星绕地球的椭圆轨道运行，从远地点向近地点运动时，它的重力势能_，动能_。(填“增
7、大”、“减小”或“不变”)7.下列情况中,重力势能转化为动能的是( )A在水平面上滚动的小球 B汽车上山 C空中匀速下降的降落伞 D苹果从树上落下8.空中沿水平方向飞行的一架飞机，正在向灾区空头物资，空投过程中，飞机的动能和势能的变化情况是( )A 动能和重力势能都增大 B 动能和势能都减小C 动能减小,重力势能增大 D 动能不变,重力势能不变9.下列关于水的各句诗句中，和机械能没有关系的是( )A不尽长江滚滚来 B飞流直下三千尺 C白毛浮绿水 D一江春水向东流10.跳伞运动员从高空的飞机上跳下后，在降落伞尚未打开前的下落过程中，运动员的( ) A动能增大，重力势能减小 B动能减小，重力势能增
8、大C动能减小，重力势能减小 D动能增大，重力势能增大11.一顾客站在电梯上，随电梯匀速上升，在此过程中他( )A动能增大,重力势能增大 B动能不变,重力势能减小C动能减小,重力势能增大 D动能不变,重力势能增大科学世界潮汐发电由于引潮力的作用，使海水不断地涨潮、落潮。涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能；同时，水位逐渐升高，动能转化为势能。落潮时，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。我国大陆海岸线长，岛屿众多，北起鸭绿江口，南到北仑河口，长达18000多公里，加上5000多个岛屿的海岸线14000多公里，海岸线共长32000多公里，因此
9、潮汐能资源是很丰富的。据不完全统计，全国潮汐能蕴藏量为11亿千瓦，年发电量可达2750千瓦时，其中可供开发的约3850万千瓦，年发电量870亿千瓦时，大约相当于40多个新安江水电站。目前我国潮汐电站总装机容量已有1万多千瓦。潮汐能的重要应用之一是发电。1913年德国在北海海岸建立了第一座潮汐发电站。1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。1978年8月1日山东乳山县后沙口潮汐电站开始发电，年发电量230万千瓦时。1980年8月4日我国第一座“单库双向”式潮汐电站江厦潮汐试验电站正式发电，装机容量为3000千瓦，年平均发电1070万千瓦时，其规模仅次于法国朗斯潮汐电站（装机容量为24万千瓦，
10、年发电54亿千瓦时），是当时世界第二大潮汐发电站。简单地说，潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。从能量的角度说，就是利用海水的势能和动能，通过水轮发电机转化为电能。潮汐发电的型式有三种。第一种是单库单向电站。即只用一个水库，仅在涨潮（或落潮）时发电，我国浙江省温岭县沙山潮汐电站就是这种类型。第二种是单库双向电站。用一个水库，但是涨潮与落潮时均可发电，只是在平潮时不能发电，广东省东莞县的镇口潮汐电站及浙江省温岭县江厦潮汐电站，就是这种型式。第三种是双库双向电站。它是用二个相邻的水库，使一个水库在涨潮时进水，另一个水库在落潮时放水，这样前一个水库的水位总比后一个水库的水位高，故前者称为上水库，后者称为下水库。水轮发电机组放在两水库之间的隔坝内，两水库始终保持着水位差，故可以全天发电。潮汐发电的优点是成本低，每度电的成本只相当火电站的八分之一。3
