機(jī)械能及守恒定律

第五章機(jī)械能及守恒定律第十節(jié)能量守恒定律與能源一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散．過程與方法：通過對(duì)生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析，理解能量守恒定律的確切含義．情感態(tài)度與價(jià)值觀：1．用能量的觀點(diǎn)分析問題應(yīng)該深入學(xué)生的心中，因?yàn)檫@是最本質(zhì)的分析方法．2．感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識(shí)．二、教學(xué)內(nèi)容剖析本節(jié)課的地位和作用：學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律之后拓展到能量守恒是不難接受的，特別是學(xué)生通過對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)、生物課的學(xué)習(xí)、化學(xué)課的學(xué)習(xí)，都學(xué)到了很多種類的能量，在這節(jié)課中把這些能量間的關(guān)系綜合起來是有很大意義的。本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)：1．能量守恒定律的內(nèi)容．2．應(yīng)用能量守恒定律解決問題．本節(jié)課教學(xué)難點(diǎn)：1．理解能量守恒定律的確切含義．障2．孕能量竿轉(zhuǎn)化允的方懇向性屋．霧教學(xué)馳思路漲與方蠻法袍教學(xué)絞思路怕：意通過危閱讀討讓學(xué)源生體姨會(huì)自瑞然界什中能摩量的賊確良夸轉(zhuǎn)化勿與守惱恒關(guān)廈系，雜鼓勵(lì)判學(xué)生汽得出苦問題貌，理汪解能你量品額質(zhì)、僵能量蝶耗散湖等概昏念。暮新課觀程更廚多地聞與社慎會(huì)實(shí)榮際相鑰聯(lián)系鼓，鼓磚勵(lì)學(xué)差生提畏出問貿(mào)題．假本節(jié)名“蟻思考裕與討團(tuán)論商”豐對(duì)能狠源問釘題做遙了討樣論，達(dá)這是計(jì)一個(gè)蓄質(zhì)疑戴的范止例．頁(yè)它引責(zé)導(dǎo)我話們考煩慮能倒量轉(zhuǎn)倦化和夠轉(zhuǎn)移取的方鍵向性奴．從碼物理偉學(xué)的給角度掌研究繡宏觀隱過程詳?shù)姆劫u向性安，在境現(xiàn)階押段只底需用燦一些斧簡(jiǎn)單錢的實(shí)繭例，及讓學(xué)旅生初濁步地誼體會(huì)高一下足就可特以了欠．例烘如：至摩擦忘力做塑功的攜過程截，要四損耗踐機(jī)械來能而細(xì)生熱動(dòng)，產(chǎn)爹生的躺熱不徹可能活全部式轉(zhuǎn)化鋤為機(jī)菜械功禮．在顧其他史的宏椅觀過枯程中輛也是襖如此啞，例測(cè)如：傲兩種芝氣體老放到語一個(gè)厘容器椒內(nèi)，姜總會(huì)隊(duì)均勻壞地混遣合到芬一起中，但詞不會(huì)盆再自炒發(fā)地衣分離斷開來只．通肉過實(shí)舞例說語明．欄在能寬量的輝轉(zhuǎn)化衣和轉(zhuǎn)患移過飼程中哲，能距量是虜守恒件的，掃但能愈量的運(yùn)品質(zhì)轎卻降她低了誕，可旬被人紅直接蔥利用躲的能鵝在逐警漸減敬少，眠這是睡能量堡耗散穗現(xiàn)象悟．所怎以，短能量禁雖然誼守恒幟，但淋我們泥還要擇節(jié)約憲能源做．襖教學(xué)冷方法摸：圍教師設(shè)啟發(fā)荷、引沖導(dǎo)，握學(xué)生書自主球閱讀概、思器考，乳討論軟、交測(cè)流學(xué)踏習(xí)成剃果。卻教學(xué)狗準(zhǔn)備扔投影棕儀、腳教學(xué)看錄像詠或課些件、深玻璃賀容器診、沙揀子、封小鐵武球、娘水、些小木論塊．粘課堂澡教學(xué)糾設(shè)計(jì)版視野廢拓展地?zé)釥?zhēng)什么侵是地皆熱資挽源倆波塔板若笨地球進(jìn)是一宣個(gè)巨旁大的米熱庫(kù)隊(duì)，它的由地傷殼、臘地幔蹤和地陰核組尊成。鳥我們份知道示越往島地下亦溫度倦越高浪，地債熱就珠是指悄地球磚內(nèi)部誰蘊(yùn)藏夾的能歲量。腸從地尸球表涂面往卵下正升常增盼溫梯崇度是你每債10禍00戰(zhàn)米打增加奉25案—炊30相℃價(jià)，在顛地下犁約山40拉公里摟處溫哈度可克達(dá)到插12巷00殲℃?zhèn)}，地套球中英心溫躺度可個(gè)達(dá)到蛇60保00盤℃落。倒

擦鮮摘惰弦端祝很由于增構(gòu)造左原因意，地諸球表伍面的燥熱流陜量分繡布不隙勻，烘這就警形成最了地猶熱異體常，懂如果肺再具屋備蓋控層、孩儲(chǔ)層張、導(dǎo)醒熱、義導(dǎo)水膚等地壘質(zhì)條功件，笑就可則以進(jìn)盲行地飾熱資擺源的餐開發(fā)越利用畝。追友詢艙緊地?zé)釕?yīng)資源辭可以徹按多壁種方盤式分矮類。辛按賦絮存狀楊態(tài)可達(dá)分為抬水熱妨型（萍可進(jìn)凈一步雀劃分魯為蒸山汽型衡和熱選水型疤地?zé)嵛毁Y源掛）、盟干熱菌巖型宵和地趕壓型澆地?zé)嵊Y源部；按食技術(shù)夜經(jīng)濟(jì)君條件菜可分助為淺叫于釘20共00糕米覆的經(jīng)跟濟(jì)型且地?zé)崦Y源火，和支20仙00火米孟至劍50仇00弊米個(gè)的亞承經(jīng)濟(jì)悠型地規(guī)熱資窩源；販按成成因可備分為僻現(xiàn)（移近）緒代火呼山型劉、巖沒漿型仰、斷話裂型咐、斷絲陷盆謹(jǐn)?shù)匦颓桶紳O陷盆也地型單等；撫按溫憤度可頭分為賭高溫么和中只低溫艙地?zé)岬苜Y源災(zāi)，其衰中大舒于量15柔0做℃烏的高呢溫地糠熱資籍源帶睡主要魔出現(xiàn)享在地失殼表模層各貫大板蒜塊的毛邊緣各，如球板塊唯的碰跑撞帶桑、板清塊開鋪裂部壁位和幫現(xiàn)代物裂谷歡帶，味小于灰15皂0箭℃記的中緞、低系溫地秩熱資蟲源則她分布逐于板氣塊內(nèi)善部的匙活動(dòng)肅斷裂鑰帶、番斷陷肺谷和料凹陷馳盆地勁地區(qū)伏。吸轉(zhuǎn)哥地?zé)嵯碣Y源師賦存摧在一春定的察地質(zhì)婚構(gòu)造縱部位仙，有安明顯營(yíng)的礦詢產(chǎn)資呼源屬循性，朝因而康對(duì)地考熱資清源要已實(shí)行江開發(fā)施和保余護(hù)并穴重的察科學(xué)栗原則亦液獸深柱飽氏架艦北京椅的地愈熱資桐源儲(chǔ)廢量及國(guó)分布份股孕妖辣北京閱地區(qū)久賦存袍有豐栽富的芝地?zé)嶙冑Y源諸，根雪據(jù)北形京平睜原區(qū)融地?zé)峒训刭|(zhì)判構(gòu)造彩格局納、主紫要斷半裂構(gòu)同造展陜布方廟向、地?zé)醿?chǔ)述層埋艱深及廳地溫周場(chǎng)特疊征，樸北京惠市平挺原具塊備地腹熱開復(fù)發(fā)利病用條昏件的祥地區(qū)煌分為劈：延緩慶、微沙河旨、小擺湯山跡、北朋京城霞區(qū)、澇良鄉(xiāng)旬、天景竺、銅后沙并峪、遺李遂肺、雙庫(kù)橋、犧鳳河凳營(yíng)這勢(shì)10紡個(gè)地纏熱田座。襯也頑瘡孝頓蘿徐客號(hào)封種礎(chǔ)北京卸的地陜熱有見了長(zhǎng)喪足的某發(fā)展?jié)?，已枕查明?qǐng)的地鍋熱田鍛面積梅超過妙了1賓00奧0平真方公動(dòng)里。閉投入是開發(fā)它利用狗的地絡(luò)熱田杰有：青東南運(yùn)城區(qū)那、小毅湯山毛、順攔義、青良鄉(xiāng)辯以及盤延慶泊。開卸鑿成咸功的約地?zé)嵴艟胸?0場(chǎng)0余晶眼，襯出水遲溫度陰在4逮0英—散88銀℃汗之間餓，出子水量漏達(dá)到養(yǎng)10鋪00疏方/激日，勾開鑿營(yíng)深度沃一般越在耍20曠00去米效左右楚。近統(tǒng)年來每隨著盼房地刃產(chǎn)和隙旅游茫業(yè)的黨快速隊(duì)發(fā)展啦，也凍加速飄了地側(cè)熱資稱源的互開發(fā)哨利用贊，熱害水井?dāng)_的開寫鑿深膝度也莊由竊20辯00罩米膽增加純到了涌30欄00裂米焰，有右的甚季至達(dá)娘到等40硬00竭米窯。北京平原地區(qū)具有地?zé)衢_發(fā)利用條件的2372km2范圍內(nèi)，每年可采地?zé)崴偭繛?.087×108m3，可利用總熱量1.903×1013KJ，僅相當(dāng)于全部?jī)?chǔ)存熱量3.219×1017KJ的0.006%，其資源的潛力是十分巨大的。北京的地?zé)釡厝懈缓懈鞣N微量元素，其中鍶、鋰、偏硅酸已達(dá)到天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)，鐵、氟等化學(xué)元素達(dá)到了醫(yī)療礦水標(biāo)準(zhǔn)。PH值在7.5左右，屬于偏堿性，礦化度較低，屬于比較優(yōu)良的地?zé)釡厝５責(zé)豳Y源是集熱、礦、水三位一體的清潔而寶貴的礦產(chǎn)資源，在市政府治理大氣污染、改善空氣質(zhì)量、舉辦2023年奧運(yùn)會(huì)的今天，選擇地?zé)崴糜诓膳?、洗浴、文化娛樂、醫(yī)療、種養(yǎng)殖等，越來越受到各單位的歡迎。。據(jù)介紹，世界上只有6個(gè)國(guó)家的首都具有地?zé)豳Y源，北京是具備開采條件的城市之一。北京已發(fā)現(xiàn)有10個(gè)低溫地?zé)崽?，大多地?zé)峋疁丶s為50℃左右，個(gè)別達(dá)到70℃以上。市內(nèi)8個(gè)主要城區(qū)的地下都有熱源，預(yù)計(jì)每年可以開采地下熱水近1200萬立方米，可以利用的熱量折合成標(biāo)準(zhǔn)煤相當(dāng)于9萬多噸。地?zé)岬睦茫旱責(zé)豳Y源按溫度可分為高溫、中溫和低溫三類。溫度大于150℃的地?zé)嵋哉魵庑问酱嬖?，叫高溫地?zé)幔?0℃-150℃的地?zé)嵋运驼魵獾幕旌衔锏刃问酱嬖冢兄袦氐責(zé)?；溫度大?5℃、小于90℃的地?zé)嵋詼厮?5℃-40℃）、溫?zé)崴?0℃-60℃）、熱水（60℃-90℃）等形式存在，叫低溫地?zé)帷８邷氐責(zé)嵋话愦嬖谟诘刭|(zhì)活動(dòng)性強(qiáng)的全球板塊的邊界，即火山、地震、巖漿侵入多發(fā)地區(qū)，著名的冰島地?zé)崽?、新西蘭地?zé)崽铩⑷毡镜責(zé)崽镆约拔覈?guó)的西藏羊八井地?zé)崽?、云南騰沖地?zé)崽铩⑴_(tái)灣大屯地?zé)崽锒紝儆诟邷氐責(zé)崽?。中低溫地?zé)崽飶V泛分布在板塊的內(nèi)部，我國(guó)華北、京津地區(qū)的地?zé)崽锒鄬儆谥械蜏氐責(zé)崽铩５責(zé)崮艿睦弥饕袃煞N方式。中低溫地?zé)嵋话阒苯永茫吹責(zé)岵膳?、溫室等，目前北京市地?zé)崂镁褪沁@種方式。另一種是將高溫地?zé)徂D(zhuǎn)化為蒸汽，進(jìn)而發(fā)電。在我國(guó)，高溫地?zé)豳Y源（溫度高于150℃）主要集中在西藏南部、云南西部和臺(tái)灣東部。我國(guó)最大的西藏羊八井地?zé)犭娬?，裝機(jī)容量達(dá)25兆瓦，占拉薩電網(wǎng)供電量的一半左右。與相對(duì)集中的高溫地?zé)岵煌瑴囟鹊陀?50℃的中低溫地?zé)豳Y源則遍及全國(guó)各地，可以說整個(gè)中國(guó)大陸就是一個(gè)巨大的“地?zé)崽铩薄Ｓ绕涫菛|部沿海地區(qū)儲(chǔ)埋藏淺、水質(zhì)好，同時(shí)又多處在人口集中、城鎮(zhèn)密布的地區(qū)，地?zé)崴睦脙r(jià)值更高。專家們最看重的是其作為可替代能源具有清潔、無污染及經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。國(guó)際上也普遍利用地?zé)豳Y源。愛爾蘭幾乎全部家庭和大樓都用地?zé)?。美?guó)和新西蘭的許多城市也在使用地?zé)岵膳€有不少地方用地?zé)峒訜釡厥?。有專家預(yù)計(jì)，如果有效開發(fā)地?zé)崮茉?，地?zé)崮軐⒐?yīng)全世界所需用電與熱量的25％—50％。高溫地?zé)崮苤饕糜诎l(fā)電，中低溫地?zé)崮芤话憧芍苯永茫ü帷厥?、旅游和療養(yǎng)等）。在人們?nèi)找骊P(guān)注全球氣候變暖和礦物燃料利用帶來的各種環(huán)境污染的今天，地?zé)崮茏鳛橐环N清潔、無污染的能源而備受各國(guó)重視。地下熱水和地?zé)嵴魵馐怯傻厍虮砻娴拇髿饨邓疂B漏到地殼下面，在地下不同深處被熱巖體加熱了所形成的。地下水的深處循環(huán)和來自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。在有些地方，熱能可隨斷層裂縫自然涌出，以熱蒸氣和熱水的形式到達(dá)地面。這些天然出露的地下熱水或蒸氣叫做溫泉。溫泉是在當(dāng)前技術(shù)水平下最容易直接利用的一種地?zé)豳Y源。地?zé)衢_發(fā)熱背后的隱患地?zé)崾且环N寶貴資源，如果不開采而任其沉睡地下，并不會(huì)增值，是對(duì)資源的浪費(fèi)。但如果缺少統(tǒng)籌計(jì)劃而一哄而上，亂開亂采，也很容易造成資源的巨大浪費(fèi)甚至破壞環(huán)境。地下熱水位于地層深處，形成過程長(zhǎng)，開采后難以用天然降水迅速補(bǔ)給。開采過多會(huì)造成資源枯竭，水位下降。已經(jīng)有專家指出，地?zé)岬拈_發(fā)熱將誘發(fā)地震。地?zé)崴堑厍驓んw的重要組成部分，具有緩沖地基巖石板塊應(yīng)力的作用，并承受和分散地表壓力。地下熱水在被人類強(qiáng)行鉆透深部巖層采集抽吸后，因自然降水難以進(jìn)入地下熱水庫(kù)存，不可避免地產(chǎn)生空隙，導(dǎo)致大地的穩(wěn)定性受到破壞。在山脈地區(qū)和城市高層建筑密集區(qū)域，地表壓力更大，因此該區(qū)域的地下熱水資源受破壞程度，將直接威脅到地理穩(wěn)定性。一些專家指出：有的開發(fā)商不顧水文地質(zhì)條件強(qiáng)行打井。在上個(gè)世紀(jì)70年代，北京的地?zé)峋话阒淮虻?000米深，而現(xiàn)在很多井打了3000多米，甚至4000米才出水。有的開發(fā)商的態(tài)度是：不管花多少錢，我的樓盤在這里我就要在這里打井。這樣打的井已經(jīng)很不經(jīng)濟(jì)。北京沒打出水的井已有10多口，最典型的一口井打到4070米也沒出水，因鉆機(jī)的能力達(dá)到極限而作罷。這種窮盡耗竭式的開采會(huì)破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)。目前的地?zé)釡厝_發(fā)熱還造成地質(zhì)勘探隊(duì)伍的不穩(wěn)定。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，地質(zhì)勘探隊(duì)原來都有各自的專業(yè)分工，有的負(fù)責(zé)找煤礦，有的負(fù)責(zé)找鐵礦，如此等等。從90年代后，地礦系統(tǒng)也走向市場(chǎng)化，地?zé)衢_發(fā)的熱潮使得地礦隊(duì)紛紛轉(zhuǎn)向水文地質(zhì)。這種現(xiàn)象在全國(guó)很普遍，長(zhǎng)此下去，將影響國(guó)家的后備資源儲(chǔ)備。有專家認(rèn)為，實(shí)事求是地講，任何情況下，即使從技術(shù)上來說地?zé)崮芤膊皇强稍偕茉础５绻邢薅鹊拈_采，熱量提取的速度不超過補(bǔ)充的速度，并采取回灌措施，那么地?zé)崮鼙憧梢栽偕Ｖ袊?guó)能源研究會(huì)地?zé)釋I(yè)委員會(huì)副秘書長(zhǎng)鄭克棪告訴記者，地?zé)衢_發(fā)已出現(xiàn)過度開采。天津由于冬季大量抽取地?zé)崴糜诠┡?，每年地?zé)崴幌陆?米。西安近年有大批洗浴場(chǎng)非法開采地?zé)崴?，每年地?zé)崴幌陆颠_(dá)5米奴。北踏京每裕年下堪降品1米為至弦1.火5米緊，略殲微超婚過了坑國(guó)家握標(biāo)準(zhǔn)槽允許帽的敵1米殼。差敵庫(kù)鄭克普棪副律秘書亂長(zhǎng)認(rèn)帖為，待現(xiàn)在嶺我們準(zhǔn)應(yīng)大洋力提阿倡地駕熱水舅回灌界，將打用過途的熱岡水經(jīng)恥處理餐后重勝新注矛回到責(zé)含水飛層中批，可池以提抱高再猶生的占性能憂，因路為這虎樣可濾以使群含水膠層不費(fèi)枯竭朽。這碰是國(guó)吃際上洽目前傅普遍條采用桌的方稈法。擋巴黎坐大量棕開采統(tǒng)地?zé)嵬凸┡居捎谕?0遷0%獄的回朽灌，竹水位仰沒有淚下降桶。而涉北京雄雖然交每年葛開采黎10小00雕萬立鹽方米抄，目巷前回脈灌卻凱只有萌17槐萬立癢方米罰。席免虹孟撇割邊繭據(jù)介擺紹，嗚我國(guó)鋸目前若尚無削統(tǒng)一寺的地申熱管辦理部秒門，怠也沒及有全妥國(guó)性張的地璃熱開零發(fā)規(guī)絮劃。碗亦艙繡咬朱武崇賤壁吵據(jù)作兩者了殼解，濾北京我市的請(qǐng)地?zé)岚烷_發(fā)罵規(guī)劃據(jù)已出普臺(tái)。塌規(guī)劃粥要求慚對(duì)地寒熱資朽源勘蹦察、亮開發(fā)萬的項(xiàng)逝目進(jìn)均行嚴(yán)戰(zhàn)格的愁審核勝、登輔記，垃開采后后必俊須采旬取回遮灌措突施，甲避免商地下冰水損抗失。黎北京違市國(guó)文土資勺源和絞房屋樣管理鋼局地插熱管暑理處的陳建墾平處農(nóng)長(zhǎng)透奔露，樸今后瑞北京定市每梳年地夜熱井某開發(fā)容數(shù)量紅將控違制在墊20飲眼井碧左右焦。吩梯級(jí)神利用別和回響灌壽——單—?dú)獗Ｗo(hù)叢好珍潮貴的凝地?zé)崤菖鷵?jù)業(yè)鬧內(nèi)人云士介錘紹，弱北京叢現(xiàn)有震的3贊00求多口戴地?zé)岣G井中偶，超燈過4木0%沃是僅邁僅用壩于洗武浴。膊也就守是說歪，在扭地下僻幾千犧米的稈地方挺經(jīng)年躲累月若而形姜成的妹寶貴擇溫泉錘被抽起出來暈后，偏有4掉0%逗只被蛾用來庭洗一軌下澡漿就排商放掉有，任植其流蒙走了模。梢