光诱导能量从激发态给体( D* ) 转移给受体(A)可以通过辐射机制和非辐射机制两种途径进行。辐射机制能量转移是激发态给体分子的辐射光子被非激发态受体分子吸收成为激发态的过程，然而该机制由于过程简单通常被认为是无价值的。在给体分子激发态寿命内，给体和受体发生相互作用时即发生非辐射能量转移，可分为Forster 和Dexter 两种机制。
前者又称为诱导偶极、库仑机制、共振机制、空间机制，是通过库仑引力作用而形成共轭力矩转移能量，且给体与受体之间的距离为10—100纳米，是“远距离”能量转移，通常用于解释单重态与单重态之间的能量转移。
Dexter 机制又称碰撞机制、电子交换机制，通过相互交换作用转移能量，可看作是两个电子转移过程或者一个电子和一个空穴转移过程;给体与受体之间的距离通常小于10纳米，是“短距离”能量转移，即给体和受体之间有很好的轨道重叠区域，主要用于解释三重态与三重态之间的光诱导能量转移。
你说的就是这里的Dexter转移机制。简单点说就是光子将电子给体的电子激发至高能态，这时附近有另一个供体，轨道能量相比于高能态低一点，于是电子就跑过去了。这样一来在光的作用下就发生了电子转移。
你们彼此有等价交换的利用价值，有合作共赢的机会，这才是人脉。
人脉不是你和多少人打过交道、和多少人参加过饭局、和多少人进出过高档场合、和多少人合过影，而是有多少人愿意和你打交道、主动和你打交道、长期和你打交道、持续和你打交道。
千万要切记，人脉并不是说你利用了多少人、有多少人被你呼来唤去、有多少人为你鞠躬尽瘁，而是你帮了多少人。
人脉不是有多少人在你面前吹捧你，奉承你，而是有多少人在你背后称颂和点赞。
人脉不是在你辉煌的时候，有多少人簇拥着你，捧着你，而是在你困境时、在你落魄时，有多少人愿意站出来慷慨援手，帮助你。
真正拥能够有人脉的人，都具备以下素养：
1. 换位思考。
多从他人的角度考虑问题。
避免独断专行、刚愎自用、自私自利。
中考真题能量的转化与守恒 1．（2015?资阳）如图所示，下列有关能源及能的转化的说法中错误的是（） A． 太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能 B． 太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车动能 C． 乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造成的 D． 汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量转化过程具有方向性 2．（2014?北海）下列关于能量转化的说法正确的是（） A．水力发电--内能转化为电能 B．柴油机做功冲程--内能转化为机械能 C．手机充电--电能转化为机械能 D．下落的小球--动能转化为重力势能 3．（2014?资阳）下列有关能量的说法中错误的是（） A．核能转化为电能的正确途径是：核能→机械能→内能→电能 B．太阳能利用可以光热转换、光化转换或光电转换，能量转化过程中总量保持不变C．天然气是化石能源，属于不可再生能源，风能、水能等是可再生能源 D．拦河坝可以提高上游水位，利用水的势能和动能是通过水轮发电机转化为电能 4．（2014?防城港）下列对能量转化的描述不正确的是（） A．摩擦生热属于机械能转化为内能 B．发电机工作属于电能转化为机械能 C．光合作用属于光能转化为化学能
D．蓄电池充电属于电能转化为化学能 5．（2014?娄底）下列关于能量及其转化的说法正确的是（） A．物体匀速上升的过程中其机械能不变 B．热机的四个冲程中做功冲程将机械能转化成内能 C．给蓄电池充电将化学能转化成电能 D．风力发电将风的动能转化成电能 6．（2014?岳阳）根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（） A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 7．（2014?扬州）小明对“能源可持续发展”这一章进行了总结性反思，其中正确的是（）A．能量是守恒的，不会有能源危机 B．能量转化和转移具有方向性 C．核电站不会产生任何污染 D．太阳能只能转化成电能和内能 8．（2014?成都）下列关于能量的说法中，不正确的是（） A．所有能量转化过程，都遵守能量守恒定律 B．汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能 C．电动机在工作的过程中，电能转化为机械能的效率小于1 D．物体受到平衡力的作用时，其重力势能一定保持不变 9．（2014?无锡）下列关于能量的说法，正确的是（） A．金属汤勺放在热汤中，汤勺温度升高，这说明内能是可以转移的 B．小孩从滑梯上滑下，机械能不变 C．电水壶工作时，将内能转化为电能 D．“神州十号”飞船在加速升空过程中，它的动能增加，机械能不变 10．（2014?长沙）关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（） A．电池充电，电能转化为化学能 B．暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能 C．电动机工作，电能转化为机械能 D．摩擦生热，机械能转化为内能 11．（2014?宜昌）下列关于能量转化的说法中错误的是（） A．干电池对外供电时，电能转化为化学能 B．发电机工作时，机械能转化为电能 C．电饭锅在煮饭时，电能转化为内能 D．电风扇工作时，电能主要转化为机械能
能量（能量的转移和转化） 【复习要点】： 要点（40）：了解能量及其存在的不同形式，描述各种能量和生产生活的联系； 例题1：关于信息和能源，下列说法正确的是（） A．电风扇工作时，电能主要转化为内能 B．目前的核电站是利用核裂变释放的核能工作的 C．煤、石油、风能、天然气等都是不可再生能源 D．能量在转移、转化过程中总是守恒的，我们无需节约能源 要点（41）：通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化； 例题2：随着智能手机的普及，人们的聊天方式也不断推陈出新，由于智能手机的待机时间很短，因此需要经常充电，当给电池充电时是将能转化成能．当手机正常使用时是将能转化成。将微风扇通电时它可以转动，这是将能转化成能，如果转动微风扇的风叶，还可以使与风扇插头相连的二极管发光，这是将 能转化成能。 要点（42）：结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转 移的过程； 例题3：如图，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力 将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来。此实验得到的结论是：对（选 填“棉絮”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加，其能量转化情况与 单缸四冲程汽油机的冲程相同，若汽油机的转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功次。
要点（43）：知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其它形式能量的相互转化。 例题4：如图所示是演示点火爆炸的实验装置．按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去．在汽油机工作的四个冲程中，与此能量转化相同的冲程示意图是（） 【反馈练习】： 1．以下说法正确的是（） A．太阳能和核能都属于可再生能源 B．发光二极管主要使用的材料是超导体 C．热量不能自发地从低温物体传递给高温物体，说明能量转移具有方向性， D．飞 机的 机翼 做成 上面 凸起，下面平直．是因为流过机翼上方的空气流速大，压强大。 2．周末小明骑自行车去傅家边游玩．自行车下坡的过程中，为了减小车速，他捏紧车闸，这是通过的方法增大摩擦，此时刹车皮会发热，这是通过
目录 摘要 (1) Abstract (1) 引言 (1) 1. 关于电磁能量传递的几个量 (1) 2. 稳恒电路中的电磁能量传递 (1) 2.1电子的定向移动并不能传递负载所消耗的能量 (1) 2.2 建立场参量与路参量之间的联系 (2) 3. 交流元件的电磁能量传递(以电容器为例) (4) 3.1电容器中电磁能量的传输 (4) 结束语 (6) 参考文献 (6)
电磁能量传递的原理分析 摘要：本文针对电磁能量传递的原理，介绍了关于电磁能量的几个量，并定量分析了稳恒电路及交流元件（以电容器为例）的电磁能量传递问题，通过定量的计算分析解释电磁能量在场中传递的原理与本质。 关键词：电磁场；电磁能量；能流密度矢量 The principle of electromagnetic energy transfer Abstract ：In this paper, the principle of electromagnetic energy transfer, for describing some amount of electromagnetic energy, and quantitative analysis of the static circuit and exchange components of the electromagnetic energy transfer to explain the presence of electromagnetic energy to pass the theory and nature. Key words：Electromagnetic field；Electromagnetic energy；Energy density vector 引言 电磁场的能流密度矢量(也称坡印亭矢量)深刻揭示了电磁能量在场中传输的重要本质。但是在低频交流电路中由于通常只须解电路方程，不必直接研究电磁场能量，人们往往形成了能量通过线路传递的误解，而一般的《电磁学》和《电动力学》教科书对稳恒电路及交流元件的电磁能量在场中传递过程均未作具体分析和验证，造成人们理解上的困惑，因此，对它的研究是十分重要的。 1．关于电磁能量传递的几个量 电场能量密度：we=1/2E·D.磁场能量密度：wm =1/2B·H.电磁场能量密度：w=1/2(E·D+H·B).电磁场能流密度矢量（坡印亭矢量）：S=E×H. 2．稳恒电路中的电磁能量传递 2.1电子的定向移动并不能传递负载所消耗的能量 导线内的电流密度矢量可以写为：j=nev，式中n为单位体积内自由电子个数，一般金属导体内其量级为1023个/cm3[1]；e为电子电量,其值为1.6×10-19C；v为导体内自由电子的平均漂移速度。 对半径为1mm,流过电流强度为3.14A的导线来说，电流密度值 j=1A/mm2=106A/m2.可以计算出平均漂移速度的值为6×10-5m/s。由此可见,一方面，平均漂移速度如此之小,其动能自然很小,稳恒电路各处的电流强度值相同，所以负载上消耗的能量并不是由电子的运动能量所提供的；另一方面，自由电子漂移
2014年《能量、能量的转化和转移》二级主题综合训练压轴试卷 课标和中考考试说明要求做到（中考占分值2——4分）： 3.1.1了解能量及其存在的不同形式。描述各种各样的能量和生产、生活的联系。 3.1.2 通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。 3.1.3结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 ◆能量、能量的转化和转移二级主题综合训练题 一．选择题（每题2分，共30分） 1.下列各种现象中，只有能的转移而不发生能的转化的是( ) A.冬天用手摸户外的物体时感到冷 B.植物吸收太阳光进行光合作用 C.水蒸气会把壶盖顶起来 D.电灯发光 2.下列家用电器工作时，主要将电能转化为机械能的是( ) A.电炉 B.电风扇 C.电视机 D.电灯 3.生活中利用能量转移、转化的例子到处可见。谢列说法正确的是（） A.例如拍球，能量从人体（手）转移到球，球的动能又转化成弹性势能，弹性势能又 转化成动能和重力势能，只有靠这些能量的转移、转化才能够完成拍球这一过程. B.太阳能热水器，利用太阳能转换成热能加热水给我们洗澡；太阳能电池，发电只要 有太阳就能转换成需要的能量。 C.电水壶是将电能通过电热管转换为热能，从而烧开了水，水是吸收热能。 D.能量是能够使物体“工作”或运动的本领。虽然你看不见它，却能感觉到它。任何东 西只要有移动、发热、冷却、生长、变化、发光、或发声的现象，其中就有能量在起作用。 4.下列做法中能说明化学能转化为电能的是（） A.家用的电热炉，是在热阻丝内通过大量电流使热阻丝产生大量热能，通过热辐射传导给周 围环境。 B.有的物质如陶瓷等，在温度变化时可以产生电势差，进而产生微弱电能，但无法用于发电 C.通过切割电磁圈的磁感线，可以使机械能转化为电能。在电机中，机械能和电能可 以互逆转换。 D.通过化学反应使得正电子和负电子分别在阳极和阴极汇聚，其实这也是电池的充电 过程。 腾，水蒸气会把软木塞顶开。在此过程中（） A. 机械能转化为内能，使水温升高 B. 内能转移给水，使水温升高 C. 内能转化为机械能，顶开木塞 D. 机械能转化为内能，顶开木塞 6.下列是几个做功的例子，请判断做功过程有能量的转化或转移的是（） A．静止的小车在拉力作用下向前运动，拉力对小车做功。 B．沿着斜面用力将木箱推到顶端，力对木箱做功。 C．蒸气对活塞做功，蒸气的温度降低。 D．用力来回弯折铁丝，力对铁丝做功，铁丝的温度升高。 7.能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述正确的是（） A．洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能 B．电池放电的过程，将电能转化为化学能 C．炉灶中烘焙燃烧时，将内能转化为化学能 D．用电热水器烧水时，将电能转化为内能 8.下面的现象中属于做功使物体内能增加的是( ) A．水蒸气将水壶盖顶起B．用火炉给水加热 C．钢锯条在水泥地上摩擦变热D．用太阳能热水器对水加热 9.下列有关能量转化的叙述，不正确的是 ( ) A.射箭是将势能转化成动能 B.核电站发电是将核能转化成电能 C.蓄电池充电是将化学能转化成电能 D.钻木取火是将机械能转化成内能 10.下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（ ) 1
能量的转化和守恒教学设计 一、课标要求： 1.通过实例了解能量及其存在的不同形式 2.能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系 3. 通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。 二、教学重点 1. 各种形式的能的转化 2. 能量守恒定律 教学难点 1.区别能量转移和能量转化 2.能量守恒定律的具体应用 三、学情分析本节内容是在学生认识生活中常见的电能、机械能、光能、内能、化学能等常规能源的基础上，对生活中常见能量转化与转移进行粗略的分析与总结，学生很容易把转化的方向弄反；容易把能量守恒理解为局部的 四、教学过程 （一）能量的转化 （1）自然界存在着多种形式的能量。 （2）在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移 演示1：划火柴 演示2：用铁锤敲打铁丝 方法点拨：在判断能量是如何转化时，可先找出是哪一种形式的能量减少了，哪一种形式的能量增加了，增加的那一种形式的能量就是由减少的那一种形式的能量转化而来的。 在自然界中能量的转化也是普遍存在的。例子分析： 1. 小朋友滑滑梯； 2. 在气体膨胀做功的现象中； 3. 在水力发电中； 4. 在火力发电厂； 5. 电流通过电热器时； 6. 电流通过电动机。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多，请同学分析课件中的图片的能量转化… （二）能量的转移 演示3：把铁丝放在酒精灯上加热；运动的甲钢球撞击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。 （三）能量守恒定律 演示3：滚摆实验 问：滚摆越滚越低的过程中，机械能发生了什么变化？减少的机械能到哪里去了呢？ 大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。 科学工作者经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律——能量守恒定律：… 讲解：尽管有的时候，物体某种形式的能量，可能转移到几个物体或转化成
专题二力与能量的转移和转化（2018.11.3） 目标：1.熟练掌握功、动能及其变化量、势能及其变化量、摩擦生热、冲量、动量及其变化量 2.熟练记忆各个力做功对应的能量转化关系 3.准确表述能量守恒的条件及表达式 知识回顾： 1.基本物理量及其表达式： 功：冲量： 动能及其变化量： 势能及其变化量： 摩擦生热： 动量及其变化量： 2.各个力做功及能量转化关系： （1） （2） （3） （4） （5） 3.守恒表述 （1）机械能守恒的条件表述： （2）动能不变的条件表述： （3）动量守恒的条件表述： 典型例题 1. 静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动，t＝4 s时停下，其v -t图像如图所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确的是() A．整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功 B．整个过程中拉力做的功等于零 C．t＝2 s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大 D．t＝1 s到t＝3 s这段时间内拉力不做功 2. 用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速 直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止，其速度—时间图像如图所示，且α＞β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力F f做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是() A．W1＞W2，F＝2F f B．W1＝W2，F＞2F f C．P1＜P2，F＞2F f D．P1＝P2，F＝2F f 3．用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0～ 6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是() A．0～6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动 B．0～6 s内物体在4 s末的速度最大 C.物体在2～4 s内速度不变 D．0～4 s内合力对物体做的功等于0～6 s内合力对物体做的功 4．质量为1 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图
能量流动之 能量传递效率计算专题·导学案 【学习目标】 1、进一步巩固能量流动 2、掌握能量流动过程中能量传递效率的计算方法 3、学会分析具体问题的方法 【引言】 “能量流动”是生态系统的重要功能之一。在高中生物知识中，能量流动与物质循环的关系、能量流动的特点、能量传递的效率等知识共同构成了以“生态系统的能量流动”为中心的知识体系。然而在“能量流动”知识中，仍存在一些易被忽视或不常见的问题，如“能量值”的表示方式、最值的计算、能量流动与生态系统稳态的关系等。 【导学探究】 一、能量流动的几种“最值”计算 由于一般情况下能量在两个相邻营养级之间的传递效率是 10%~20%。故在能量流动的相关问题中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。所以，在已知较高营养级生物的能量求消耗较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递，若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。反之，已知较低营养级生物的能量求传递给较高营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递，若求“最少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。这一关系可用下图来表示。 1. 以生物的同化量（实际获取量）为标准的“最值”计算
题1. 下图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为 ，B生物种群总能量为，从理论上计算，A贮存的总能量最少为（） A. B. C. D. 2. 以生物的积累量为标准的“最值”计算 题2. 已知某营养级生物同化的能量为1000kJ，其中95%通过呼吸作用以热能的形式散失，则其下一营养级生物获得的能量最多为（） A. 200kJ B. 40kJ C. 50kJ D. 10kJ 二、能量值的几种不同表示方式及相关计算 “能量值”除了用“焦耳”等能量单位表示外，在许多生物资料中，其还可用生物量、数量、面积、体积单位等形式来表示，因而使能量流动关系有了更加丰富的内涵，但是不管用何种单位形式表示，通常情况下能量的传递效率都遵循“10%~20%”的规律，下面结合一些例子分别加以阐述。 1. 能量（单位）表示法及计算 以能量（单位）“焦耳”表示能量值的多少是“能量流动”知识中最常见的形式。在以“焦耳”为单位的能量传递过程中，各营养级的能量数值呈现出典型的“金字塔”形，不可能出现倒置。 1.1 以生物体同化量的总量为特征的计算 如题1 1.2 以ATP为特征的计算 这种形式的能量计算是建立在物质氧化分解的基础上的，它常涉及利用呼吸作用或光合作用的反应式。
能量的转化与守恒 1．能量转化的普遍性 （1）雪山上疾驰的汽车被快速滑落下来的积雪推翻并吞没，积雪的势能转化为动能。 （2）人造卫星在太空中的电能靠太阳能转化而来。 （3）火山地带的热泉水向外喷出的能量多由地热能转化而来。 （4）青蛙从地上跃起，捕捉害虫的能量是由生物质能转化的。 大量事实表明，自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。所谓“消耗能量”“应用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量相互转化或转移过程。能量转化是一个普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。 2．能量的转化和转移 各种能量之间都可以相互转化，同种能量在不同的物体上可以发生转移。 （1）胶片感光成像——光能转化为化学能； （2）激光切割金属——光能转化为内能； （3）特技跳伞——机械能转化为内能； （4）水电站发电——机械能转化为电能； （5）植物生长需要阳光——太阳能转化为生物质能（生物化学能） （6）森林火灾——化学能转化为内能； （7）后面的球将前面的球装走——后面球的动能转移到前面的球上； （8）热传递——内能从一个物体转移到另一个物体上。 3．识别能量转化和转移的方法 （1）从能的形式变化上辨别能量的转化和转移：如果某物体有能量增减，并且在增减过程中能的形式发生了变化，这个过程就是能的转化过程。如果某物体的能量有增减，且在增减过程中能的形式没有发生变化，这个过程是能量转移的过程。 （2）识别物体的能量转化成了什么能量时，首先要确定物体原来具有什么能量，后来哪些能量有增减，再依据现象分析减少的能量到哪儿去了，增加的能量从哪儿来。 4．能量广泛地联系着各种自然现象 （1）摩擦生热：摩擦属于机械运动，生热与热现象有关，这是机械运动和热现象之间的练习。 （2）电灯发光：电灯与点现象有关，发光与光、热现象有关，这是电现象与光、热现象之间的联系。 （3）电池供电：电池供电是电池内部发生化学反应，这是化学现象与电现象之间的联系。电动机是利用电来使物体运动，这充分体现了电现象与机械运动之间的联系。 各种自然现象都存在着相互联系，这些联系都依存着能量的转化和转移。 5．功：能量转化多少的量度
一、能量守恒、能量的转移和转化 1.电动机和汽油机是生活常见的机器，请你完成下列能量流动图； （1）某电动机消耗了1000J的电能，若电动机有180J的内能损耗，则有______ 2.在上题例子中， 的机械能输出；（2）若汽油机在工作过程中，有1800J的机械能输出，同时有6200J的内能损耗，则燃料燃烧释放的内能有_________ J 3.生活中很多时候我们会使用充电宝，当充电宝给电子产品充电时，相当于________（选填用电器或电源），而给充电宝充电时，相当于________（选填用电器或电源），请完成下列能量流动图 二、能量转移和转化的效率 4.白炽灯正常工作时是把电能先转化为_______能，这些能量一部分在转化光能。若白炽灯正常工作时功率为50W，工作了20s，其中获得了150J的光能，求：（1）白炽灯消耗了多少电能？（2）白炽灯的发光效率η为多少？ 5.如图所示，某同学利用一个电动机（M）来提升一个重为2N的物体，电动机匀速提升物体至30cm的高度，若电动机正常工作的电压为3V，电流为0.2A，提升物体用了2s，则求：（1）在上升过程中，物体的动能______（本题三个空均选填变大、变小和不变），重力势能_____，机械能______ （2）电动机消耗的电能是多少？（3）电动机对物体做了多少功？（4）电动机机械效率是多少？（5）电动机的功率是多少？
6.如图所示，为内燃机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为_____。已知汽油的热值为4.6X107J/kg，完全燃烧了0.5kg的汽油，按照该内燃机的效率机选，汽车获得的机械能是___________ J。 （1）其他大量散失的能量________（选填“能”或“不能”）自动汇集起来转化为燃料的化学能，这说明能量的转化和转移是有______的。 （2）请你写出一条可能增加内燃机工作效率的方法___________________________________。（3）若汽车在水平面上匀速运动了10km，用时0.4h，则发动机提供的牵引力为多少？ 7.小明购买的充电宝的说明书上印有“输出电压为5V，容量为20000mA·h”。充电宝的电消耗完了以后，小明想测量一下充电宝的充电效率，于是，小明把家里面其他用电器都断开了， 然后将充电宝连入电路开始充电，一开始电能表的示数为，10个小时后， 完成充电，电能表的示数变为。求：①该充电宝存储的电量为多少焦耳？ ②充电过程中，消耗了多少电能？③充电宝的充电效率为多少？
生态系统中能量传递的相关计算 在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级 上的差别，能量传递效率为10%?20%，解题时注意题目中是否有“最多”、“最 少”、“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。 (1) 设食物链A T B T C T D，分情况讨论如下： ①已知D营养级的能量为M,则至少需要A营养级的能量=Mk (20%)3;最多需要A营养级的能量 =Mk(10%)3。 ②已知A营养级的能量为N，贝U D营养级获得的最多能量= N X (20%)3;最少能量=N X (10%)3。 (2) 在食物网中分析： 如在A T B T C T D中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原 则： ①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 ②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量 为M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链A T D，并以20%的效率进 行传递，即等于M k 20% ;计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A T B T C T D，并以10%的效率进行传递，即等于M k (10%)3。 (3) 在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的 食物链进行计算后再合并。 1. 如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确 的是() A ?①表示流经该生态系统内部的总能量 B ?一般情况下，次级消费者增加 1 kg，生产者至少增加100 kg C ?生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 D .从能量关系看②》③+④ 2. 如图为一个食物网。若要使丙体重增加x,已知其食用的动物性食物 (乙)所占比例为a,则至少需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y 的关系可表示为() A . y = 90ax+ 10x B . y= 25ax + 5x C . y= 20ax+ 5x D . y = 10ax+ 10x C C 1、下图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为X109kJ , B生物种群总能量为 X108,从理论上计算，A贮存的总能量最少为( ) A. X10 8 kJ B. X10 7 kJ C. X107 kJ D . X107 kJ 2、在一个高产的人工鱼塘中同时存在着生产者、初级消费者、次级消费者和分解者。其中
生态系统中能量流动的计算方法 生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下： 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案：D 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg 答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。 ，若能量传递效率例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO 2 为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？ （） A.0.04 B. 0.4 C.0.9 D.0.09 解析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。 答案：C
能量的转化和转移 近几年高考题中经常以这部分知识内容为背景，设计一些综合计算题。考生必须对物理概念、规律具有正确的理解，对物理情境、物理过程有清楚的分析、推理，在解题中才能排除干扰因素，作出正确的判断，找到最佳处理方法。因而这部分内容的高考题常常是最能鉴别考生各项物理能力的考题。 1.作用在两个物体上的一对内力的冲量的矢量之和总是零，因此一对内力的冲量的作用通常是将动量在两个物体间传递。 而两个物体的总动量不发生变化。 2.作用在两个物体上的一对相互作用的内力功，能将系统的机械能进行转化或转移。例如，一对静摩擦力的功的总和总等于零， 机械能守恒。而一对滑动摩擦力做功的总和总是负值，做功引起系统机械能减少。所以一对滑动摩力做功的总和是其它形式能转化 为内能的量度。因此一对滑动摩擦力做功，系统的机械不守恒。 (1992年高考题) 例题1如图6—5—3所示的装置中，木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。 现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在从子弹开始射入木块到弹 簧压缩至最短的整个过程中( ) A、动量守恒、机械能守恒 B、动量不守恒、机械能不守恒 C、动量守恒、机械能不守恒 D、动量不守恒、机械能守恒 分析和解本题目的是考查考生对两个守恒定律条件的理解和应 用。物理情境是考生所熟悉的，只是改变了条件和设问，从而考查了 考生独立应用两个守恒条件去分析一个新的物理情境的能力。 在判断是否守恒时，一定要注意将题中的物理情境分成几个简单 的物理过程，认真分析每一个物理过程到底满足哪一个守恒条件。 本题划定的研究系统为子弹、木块和弹簧，研究的过程是从子弹 开始射入木块到弹簧压缩至最短。这个过程可分为两个物理过程。即
《能量的转换和守恒》拓展训练 一、选择题（本大题共1小题，共10.0分） 1．（10分）在能的转化过程中（） A．机械能一定守恒 B．各种形式的能都守恒 C．各种形式的能量的总和一定守恒 D．内能一定守恒 二、填空题（本大题共2小题，共20.0分） 2．（10分）在农村小水电站中，机械能转化为电能，提供给农民在生活和生产中使用。写出下列情况中的能量转化： （1）用电饭锅煮饭； （2）用电灯照明； （3）用电动机带动水泵抽水，把水抽到高处； （4）用电动机带动打谷机。 3．（10分）光合作用是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物，植物的光合作用把光能能转化为能。 三、计算题（本大题共2小题，共20.0分） 4．（10分）如图所示斜面，高为h，长为s，倾角为θ，重量为m的物体在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动；运动中受斜面摩擦力为f，忽略空气阻力，试利用做工的关系推证：f＝F﹣mgsinθ。 5．（10分）委内瑞拉安赫尔瀑布是世界上最高的瀑布，也叫做丘伦梅鲁瀑布，瀑布总落差可达到979m．如果水下落时重力做功的50%转变为水的内能，则质量为m的水从该瀑布顶端下落到底端温度升高了多少℃？（计算结果保留到小数点后一位） 四、解答题（本大题共5小题，共50.0分） 6．（10分）单摆在摆动过程中，高度越来越低，在这个过程中，机械能守恒吗？这是否违背能量守恒定律？分析为什么。
7．（10分）环境污染和世界能源危机日益严重，成为全世界共同关注的问题。我国近几年大力推行新能源汽车就是为有效解决城市空气污染问题。如，纯电动汽车完全以动力蓄电池作为动力源，如图是一种纯电动汽车的一些参数。 请你问答：①纯电动汽车的能量转化方式是 ②这辆电动车充满一次电，正常可以行驶多少千米？ 长/宽/高（mm）3569/1551/1540 整备质量（kg）1080 牵引力（N）280 动力电池类型镍钴锰酸锂 电池容量（kW?h）22.4 8．（10分）排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度。 （1）解释整个过程中能量是否守恒。 （2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小△V之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系。 9．（10分）小华在做滚摆实验时发现滚摆每次上升的高度逐渐减小：“这是否说明在动能、势能相互转化的过程中，整个装置的能量不守恒吗？这不是与能量守恒定律相矛盾吗？” 请你帮助他解决他的困惑。 10．（10分）某同学用这样一种装置来发电：在距离地面h高处修建一个大水池，让水池的水通过导水渠冲向地面，利用水渠中的流水带动发电机发电，发电机发出的电能一部分用来照明，另一部分用来将流下的水全部抽回水池。这样就永远有供照明的电了！你认为它可行吗？为什么？
生态系统能量传递 第一题 某生态学家曾对某地农田生态系统的群落结构进行调查，并对其中的“植物→田鼠→鼬”这一食物链进行了能量流动分析，得到下表相关数据。请回答： 食物链环节ⅠⅡⅢ GP和NP GP=55.6×102 NP=1.3×102 GP=176×103 NP=6×103 GP=59．3×106 NP=49.5×106 NP/GP0．020．030．85 R54．3×102170×1038．8×106 未利用——62.8%99.7% 注：NP(净同化量)=GP(总同化量)－R(呼吸量)。 (1)表中Ⅱ所代表的动物是，其呼吸产生的能量用 于。 (2)第一营养级与第二营养级的净同化量与总同化量的比值不同，主要原因是。 (3)该食物链中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为，该数据不在10%～20%这一范围，原因是。 (4)下表为该生态学家对农田生态系统中生活在同一区域内的两种草本植物的种群密度调查后，得到的统计数据(株/100m2)： 第一年第二年第三年第四年 甲种群550 350 167 39 乙种群55 120 380 400 根据该统计数据，请画出甲、乙两种群第一年至第四年种群数量随时间变化的柱形图(以时间为横轴，种群数量为纵轴)。 第二题 某生态学家对某水生生态系统的营养结构和能量流动情况调查后，得到了下图中所示的食物网和表中的能量数据，请分析回答： (1)该生态系统中有食物链___________条，双翅目幼虫和太阳鱼的种间关系是__________。 (2)浮游植物同化的能量，除了一部分流向下一营养级外，还有的去向有___________(至少答出两项)。
第一章绪论 现今，科技高速发展，知识迅猛爆炸，人类对电力的需求日益增加。随着个人的移动通讯设备及各种电力客户端越来越向小而精的方向发展，“无线充电”这一概念被迅速地推向科学研究前沿。很大程度上说，目前我们的绝大部分电器产品仍需要连接一跟电线才能进行高效的能量传输，在日常生活中会给人类生活带来许多的不便。想象一下当无须电线即可充电的场景，就如同你的电脑找到一个无线网络一般那么的简单随意。 实际上，无线能量传输已经存在，如十九世纪末，特斯拉已经实现了无线能量传输，但其实现条件过于苛刻危险，所以并没有被人们所接收。无线能量传输技术目前还处于起步阶段，因为它还存在一系列亟待解决的问题，其中最大的问题就是传输效率不高，比如大量能量被损耗甚至耗散如空气中，这不仅牵扯到一个能源利用的问题，也会对人类安全造成一定的伤害。 直到2007年，来自麻省理工学院的Marin Soljacic教授课题组在《科学》杂志上首次提出了一种高效的无线能量传输方式-磁谐振耦合无线能量传输（wireless power transfer via magnetic resonance），这一发现为无线能量传输领域的研究提供了无限的思考空间。学者们为了进一步提高能量传输效率以及稳定性，研制了一大批工程上的优化器件与算法，例如各种新型的阻抗匹配电路，频率追踪电路等。 美特材料（metamaterials）是近年来十分火热的一种亚波长人工电磁微结构材料，其中最著名的效应即是具有负折射效应（negative refraction），这一类材料也被称为左手材料（left-handed materials, LHM）。此外，美特材料也包含其他特性的材料，如高阻抗表面（high-impedance surface）、梯度材料（gradient-index materials）等等，在医疗与军工等应用上也十分广泛。 通过美特材料来调控磁谐振耦合无线能量传输系统已经屡见不鲜了，但其用法还较为单一， 主要集中在利用磁单负材料放大传输能量所用的准静磁场；还有少部分工作详细了讨论了美特 材料平面通过调整阻抗对近场分量包络进行重塑，从而达到聚焦等等有利于提高效率的事。 本文首先从原理仿真和实验解释了磁谐振耦合无线能量传输以及美特材料；随后通过仿真 和实验分析了磁美特材料对磁谐振耦合无线能量传输系统的调控作用；最后简要阐述了由美特 材料衍生出的变换光学（transformation optics）和磁耦合波（magneto-inductive wave）的 原理以及各自对磁谐振耦合无线能量传输系统可能的应用。 1.1 无线能量传输系统简介 自从第二次工业革命以来，人类开启了电气工业时代，一批又一批的电气产品铺天盖地地不满市场，大至世界各地的电缆、电网以及工业用电设备，小至家庭电气设备，无不例外都需要一根根长长的电导线输送必须的能源以支持自身的正常运转。这样一来就会带来许多问题，例如，劣质电线容易老化导致供电不稳定，摩擦起火容易引发火灾；而就方便角度来说，电线也始终不是长久之计；又如现代社会电子产品的普及，充电电线始终成为必备之物，这使得人们的出行看似十分累赘；又如在一些特殊场合如矿井，机场，植入体内的医疗充电等等，电线总显得那么苍白无力。随着小型可移动电气电子器件的繁荣发展，这些需求都在呼唤着人们甩掉电线，无线供能便显得尤为重要，这也就是本文要着重介绍的无线能量传输系统。
第三章第1节能量的相互转化 【本讲教育信息】 一、教学内容 能量的相互转化 二、考点清单 （一）学习目标： 1、理解能量的相互转化具有普遍意义。 2、知道消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程。 3、学会在具体情景中分析能量形式的转化。 （二）重难点分析： 重点：知道消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程。 难点：学会在具体情景中分析能量形式的转化。 三、全面突破 【知识点1】各种形式的能量： 1、能的存在形式：山顶的雪会发生雪崩，说明自然界存在着能，能有很多种形式，常见的有以下几种： 2、区分能量和能源两个概念： （1）能量：能量是能的一种量度和存在形式，包括机械能、化学能、电能、声能、风能、光能、内能等多种形式。
（2）能源：是为人类能提供能量的所有资源，它可以是一种能量形式，如电能、风能、大阳能；也可以是一种具体的含有能量的物质，如煤、石油、天然气、垃圾、木柴等。 【典型例题】 例1. 请仔细阅读下文，并回答文后问题。 福州打造海西“多电型”能源基地 据2009年5月21日《福州晚报》报道，随着海交会开幕和一系列能源项目的开工建设，多种能源互补的能源发展和保障体系已使福州能源建设走在海西前头。 不久的将来，我市公交车将用上天然气做燃料，这种清洁能源能有效减少空气污染。随着红庙岭垃圾发电厂的建设，节能环保、替代型能源有了新的突破，目前焚烧1吨垃圾能发电220kW·h，可供普通家庭使用一个月。沿海的长乐、连江、福清、罗源已建和在建的多个火力发电厂，极大地满足了福州用电需求。平潭、福清、长乐的风力资源相当丰富，风力发电已成为海岛平潭重要的获取电能方式之一。福清核电站规划装机容量600万kW，它的建成必将大大缓解煤电使用的压力，与火力发电相比，核能发电只需消耗很少的核燃料，就能产生大量的电能。 （1）公交车使用天然气做燃料的好处是。文中涉及的节能环保、变废为宝的方法是利用发电。 （2）风力发电是将能转化为电能。与火力发电相比，核能发电的优点是。 解析：这是一道综合考查能量和能源分析的题，所给材料信息涉及到了风力发电、垃圾发电、常规火力发电、核电等多种发电途径和环保型的天然气汽车，可以说信息量大，我们同学在做题时要结合题意要求，将需要的信息及时运用到下面的问题解答中去，第（1）题有关天然气作为公交车燃料的好处很多，同学们只要从抑制环境污染的角度去答都应该是对的，文中涉及的节能环保、变废为宝的方法是利用垃圾发电；第（2）题风力发电肯定是将风能转化为电能，与火力发电相比，核能发电的优点也有很多，同学们可以从减少环境污染的角度回答，也可以从燃料的运输成本上考虑，所以答案不唯一，只要是符合题意的答案都可以给分。 答案：（1）减少公交车尾气对大气的污染（符合题意即可）垃圾 （2）风不会造成大气污染，大大减少了燃料的运输成本等（符合题意的答案都可以）。 例2. 关于能源与环境，下列说法正确的是（） A. 光的应用不会造成环境污染，城市建筑可以随意使用玻璃幕墙 B. 彩电、空调、手机等家用电器在使用中，对人和环境不会产生任何不利的影响 C. 石油、煤、天然气的开采和使用不会造成环境污染和生态破坏 D. 太阳能是一种既无污染，又取之不尽的新能源 解析：这是一道能源分析题，也是近几年来的一个考查热点，要求同学们会用自己所学的科学知识分析能源结构中的一些利害关系，A中所讲的光的应用不会造成环境污染，城市建筑可以随意使用玻璃幕墙是错误的，因为随意使用玻璃幕墙会给城市带来光污染；B中所讲的彩电、空调、手机等家用电器在使用中，对人和环境不会产生任何不利的影响也是错误的，因为这些电器的使用一方面会造成电磁污染，另一方面像空调的致冷剂氟里昂会造成臭氧层的破坏等等；C中所讲的石油、煤、天然气的开采和使用不会造成环境污染和生态破坏明显是错误的，因为矿物燃料的燃烧会造成大气污染，同时在开采这些燃料时也会造成生态破坏，最主要的是植被破坏；D中所述是正确的。 答案：D
五、能量的转化和守恒 5分钟训练(预习类训练，可用于课前) 1.从能量的角度分析如图16-5-1所示的滚摆和单摆上下的运动情况，它们共同表明_____________________。 图16-5-1 解析：滚摆和单摆向下运动时，重力势能转化为动能，向上运动时，动能转化为重力势能，它们可以反复上下运动，共同表明：动能和重力势能之间可以相互转化。认识到这一点，可以让学生从能量的角度分析自然界中各种现象之间的相互联系。 答案：动能和重力势能之间可以相互转化 2.把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外绕几圈，并迅速地来回拉动绳子，过一会儿，你会看到塞子跳了起来，如图16-5-2所示。从能量的角度分析,这个现象表明_________________________。 图16-5-2 解析：绳子与金属管摩擦，机械能转化为内能；高温筒壁对酒精加热，这是能量的转移；高温酒精推动塞子做功，使塞子跳起，内能转化为机械能。所以在整个过程中，存在着内能和机械能之间的相互转化，也存在着能量的转移。能答出“内能和机械能之间可以相互转化”即可。 答案：内能和机械能之间可以相互转化（和转移） 3.能量既不会凭空___________，也不会凭空___________，它只会从一种形式___________为其他形式，或者从一个物体___________到另一个物体，而在___________和___________的过程中，能量的总量保持___________。这就是能量守恒定律。 解析：能量守恒定律是本节课的重点内容，通过预习，让学生找到能量守恒定律中的关键词