1、自然之力

　　位于教材第十三章

　　四层挑战与未来C/D厅

　　展品以“碗幕剧场”的形式营造沉浸式体验氛围，通过三维立体模型构建自然灾害画面，对原理进行形象化展示，对自然灾害进行“灾害案例+科学原理”的生动演绎。观众在剧场营造的震撼氛围中，感受火山喷发、地震（海啸）、飓风、洪水（泥石流）等灾害情景，“身临其境”体验大自然的威力、自然灾害的破坏性、人类的渺小与伟大，从而了解自然灾害成因及应对措施，引发对自然的辩证思考。

　　2、地球发烧了

　　四层挑战与未来C/D厅

　　自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，其引发了一系列问题已引起了世界各国的关注。温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气具有保温作用，类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。

　　展品采用白模沙盘、投影机结合形成实景与虚拟场景融合的方式，通过机械互动和多媒体展示人类活动（如森林大面积砍伐、城市汽车过多、工厂排放等）是如何加强温室效应，导致全球变暖的。引导公众探索人类活动与温室效应之间的关系，启发公众深入思考人类活动对环境气候的影响。

　　3、火箭发射

  位于教材第十四章

　　四层挑战与未来A/B厅

　　火箭发射的原理: 火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行。火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗和一级一级的脱落，其质量不断减小，速度不断加大。现代火箭可用作快速远距离运送工具，如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具，以及其他飞行器的助推器等。

　　火箭飞行过程中如何调整姿态: 火箭发射时是垂直向上前进的，为减少重力的影响，大约10秒后会开始程序转弯，并逐渐调整姿态，直到最终进入预定轨道。

　　火箭飞行过程中，通过改变发动机喷口的方向来调整姿态。当火箭需要调整方向时，控制系统会发出信号，执行机构接收到信号后，通过控制发动机喷口的方向,使其推力方向产生偏斜,从而控制火箭的飞行状态。

　　火箭发射的过程：发射过程启动后，塔架最顶端的塔吊最先转离，塔吊的作用是吊装整流罩，垂直完成星箭对接或分离。现在回转平台正在打开，首先是顶部第四层，我们可以看到发射载人神舟飞船的火箭所特有的逃逸塔，当火箭发射出现问题的时候，逃逸塔可以带着飞船的轨道舱和返回舱飞到一个安全的地方，来保证航天员的生命安全。随后从下往上依次打开第一层、第二层回转平台，最后是第三层，这是因为搭载航天员的飞船位于第三层，一旦出现任何问题，航天员可以及时通过塔架撤离。回转平台还可以为飞船提供电力供应，节省飞船自身的电力消耗。发射前45秒，三组摆杆缓缓打开，摆杆的作用是给火箭加注燃料和提供电力。摆杆打开后，火箭发射进入了最后的倒计时。

　　4、体温发电

　　二层探索与发现A厅

　　体温也可以发电吗？当然可以了。请将手按在“体温发电”展品上的“手印” 上。此时手印前的LED小灯会亮起，小风扇会快速地旋转，它们都是利用你的体温所发出的电能来工作的。这种方法是通过半导体，利用温差来获取电能。温差发电的基本原理是“泽贝克”效应，即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时，如果两个连接点的温度不一样，就能产生微小的电压。

　　5、高压放电

　　二层探索与发现A厅

　　高压放电装置为我们展示了两种高压放电现象。分别是延面放电与弧光放电，延面放电装置也一块透明玻璃板和高压电极组成。当电压升高时透明玻璃板，由于电阻率比较高而周围的空气绝缘线较差，所以电子会沿着玻璃表面走一个最短的路径而产生产生树杈状的沿面放电现象。弧光放电装置又叫做雅各布天梯，它由一根仰角管和一根接地电极组成。两个电极之间并不平行。当我们开启装置时，电极之间会产生一道弧光，并随着时间的推移向上爬升，就像爬梯子一样。沿面放电现象与弧光放电现象在生活当中并不常见，因为它们往往是一种有害的放电现象，我们要避免它的发生。

　　6、发电乐园

　　四层挑战与未来C/D厅

　　电力作为世界重要的能源形式之一，对于人类的生产生活有着举足轻重的地位。生产电力的形式很多，其中最主要的五种形式包括火力发电、太阳能发电、风力发电、水力发电、核能发电。展品展示五种不同能源的发电过程，对比不同能源的能量密度，了解不同能源的发电效率，加深对此五种常见能源的认识和思考。

　　火力发电：火力发电是利用煤、石油和天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。

　　太阳能发电：光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。能量密度低。尽管太阳投向地球的能量总和极其巨大，但大部分能量都被海洋吸收，真正能够到达陆地表面的太阳能只有总量的10％左右；占地面积大；转换效率低；晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗。

　　风力发电：风力发电是把风的动能转为电能。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风力发电机的启动风速大概是3m/s。

　　水力发电：水力发电利用蕴藏于水体中的位能，兴建不同类型的水电站，实现将水能转换为电能。水力发电效率高达90%以上；单位输出电力之成本最低；发电的起动快，数分钟内可以完成发电；不产生废气废渣，绿色环保。

　　核能发电：核能具有很大的优越性。它的能量密度非常高，是等量优质煤的250万倍。由于核裂变无需空气，核电站排出的废气也很少，是一种非常清洁的能源。

　　在我国现阶段的各种发电方式中，火力发电仍然占据着绝对优势，根据国家统计局“第四次全国经济普查系列报告”显示，火电仍然占据着全国电力60%以上的比重。作为最成熟的发电行业，火电在未来一段时期，可能仍会是我国主要的电力来源。

　　7、虚拟电厂

　　四层挑战与未来C/D厅

　　伴随我国经济现代化的不断提高，电网负荷峰值不断攀升，电网峰谷差不断扩大，同时分布式新能源大量接入，给电网的平稳运行带来了全新的挑战，“虚拟电厂技术”应运而生。虚拟电厂是一个电力“智能管家”,它是在互联网+智慧能源环境下的一种区域性电能集中管理模式。它通过一套智能调控系统，让电厂发电量和用户用电量保持平衡，当发电量有富余时，会通过智能调控系统将多余的电力调配给其他地方，而电力不足时，又可通过“虚拟电厂”补足不足的电量，从而实现对大量分布式电源的灵活控制，保证电网的安全稳定运行。

　　展品采用多媒体演示与互动游戏结合的形式，直观形象的介绍虚拟电厂在实际应用中是如何完成电力负荷的调配，实现削峰填谷、保障电网供需平衡。

　　8、风电安家

　　四层挑战与未来C/D厅

　　在自然界中，风是一种可再生、储量巨大的能源。目前世界上利用风能的主要方式是风力发电技术。风是大气中大规模空气运动形成的，受天气、气候、地形和海陆等影响很大，具有非常明显的地域性和时间性，风力发电场选址的好坏，对风能利用能否达到预期目标至关重要。

　　宏观选址：宏观选址需要将当地气象站的气象数据与实际的风能资源情况相结合，同时还要结合当地的地质条件和经济社会状况，再权衡所有的因素后，从一个大区域中，选择出一块建造风力发电站的最佳区域。

　　决定宏观选址的因素：

　　1.当地的气象条件，包括风能资源丰度、常年风向和风向稳定度、气候和极端灾害性天气发生率。

　　（1）风能资源丰度：当地年平均风速应高于6米/秒，年有效风速小时数大于5000小时以上，无大于25米/秒的破坏性风速。

　　（2）常年主导风向单一且稳定，不出现极端的风向改变情况。

　　（3）无极端灾害性气候发生的记录。

　　2.当地的地质条件，包括地形地貌、地质构造及地质灾害发生率。

　　（1）地形开阔平坦，气流方向上无高耸遮挡物或障碍物阻挡，便于风力机组群的安装。

　　（2）应避免在地质构造碎裂及地质灾害频发的地区修建风力发电站。

　　3.当地经济社会状况、交通运输条件、输电线路状况及用电中心的分布。

　　（1）应选择交通便利地区建立风力发电站，以保证风电设备运输便利，降低运输成本。

　　（2）应选择靠近输电线路的地区建立风力发电站，以降低输电损耗及运维成本。

　　（3）风力发电站应与主要居住区保持一定距离，以免对居民生产生活造成影响，但距离用电中心的距离不应超过20公里，避免运营成本的增加。

　　微观选址：微观选址是对宏观选址的细微分析，比起宏观选址，微观选址更注重细节，需要到现场进行实地测量，以确定风机的安装的位置及朝向，微观选址结果决定着风力发电站的投资成本的大小和可能产达到的经济效益。

　　以上就是中科馆

　　初中物理九年级上册的

　　全部内容啦，

　　希望各希望各位小伙伴们在逛馆的同时，

　　也能涨知识~

　　咱们下期再见！

　　撰稿：张文豪 郑力荣

　　排版编辑：张文豪

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　　主编：任贺春

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