能量转换的量度2

1.常见的能量形式1、人类使用的常规能源，如煤、石油、天然气等，归根究底，它们来自能。

2、日常生活中常说“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”实质上就是能量的相互转化或转移的过程3、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。

雪崩时的能量转化: 转化为人造卫星:转化为青蛙跃起扑食的过程: 转化为和胶片感光成像: 转化为特技跳伞: 转化为和森林火灾: 转化为植物生长: 转化为水电站(工作时): 转化为分类动能势能物体由于而具有的能重力势能：物体由于被举高而具有的能弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能影响因素物体的质量和速度质量相同，速度越大物体具有的动能越大速度相同，质量越大的物体具有的动能越大物体的质量和高度质量相同时，高度越大重力势能越大高度相同时，质量越大的物体重力势能越大同一物体的弹性形变越大，其弹性势能越大动能和势能的相互转化动能→重力势能物体的速度不断减小，高度不断增加重力势能→动能高度减小，速度增加动能→弹性势能速度减少，弹性形变变大弹性势能→动能弹性形变减少，速度增大机械能守恒a.物体通常既具有动能，又具有势能b.当物体只受重力和弹性力时（不受阻力时），机械能总量保持不变。

即动能减小了多少，势能就增加多少；势能减小了多少，动能就增加多少。

4.机械能：和统称为机械能。

常见例题1．环法自行车赛是世界知名的自行车赛事，有些路段还设有专门的爬坡赛。

如图，当运动员骑车加速上坡时（）A．动能增大，势能增大，机械能增大B．动能增大，势能减小，机械能不变C．动能减小，势能减小，机械能减小D．动能减小，势能增大，机械能变大2．如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短。

从a至c处的过程中，小球在b处速度最大。

小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如乙图所示，不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法正确的是（）A．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能B．小球的重力势能先减小后增大C．小球的动能一直减小D．小球所受重力始终大于弹簧的弹力3．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，在它从近地点向远地点运动过程中，下列说法中正确的是（）A．动能增大，势能减小，机械能不变B．动能减小，势能增大，机械能不变C．动能不变，势能增大，机械能变大D．动能减小，势能不变，机械能变小4．小朱课外模拟蛙蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。

功和机械能知识点总结一、功的定义和计算1. 功（Work）是物理学中描述力对物体做功的物理量，是一个过程量。

2. 功的计算公式为：W = F × d × cosθ，其中W表示功，F表示作用力，d表示位移，θ表示力的方向与位移方向之间的夹角。

二、功的单位1. 国际单位制中，功的单位是焦耳（Joule，符号J）。

2. 1焦耳等于1牛顿的力使物体沿着力的方向移动1米的距离所做的功。

三、功的类型1. 保守力做的功：保守力是指在闭合路径上所做的功为零的力，如重力、弹簧力等。

2. 非保守力做的功：非保守力是指在闭合路径上所做的功不为零的力，如摩擦力。

四、机械能1. 机械能（Mechanical Energy）是物体由于其位置或状态而具有的能量，是动能（Kinetic Energy）和势能（Potential Energy）的总和。

2. 动能是物体由于运动而具有的能量，计算公式为：KE = 0.5 × m× v²，其中m表示质量，v表示速度。

3. 势能是物体由于其位置或状态而具有的能量，包括重力势能、弹性- 重力势能的计算公式为：PE_grav = m ×g × h，其中m表示质量，g表示重力加速度，h表示高度。

- 弹性势能的计算公式为：PE_elastic = 0.5 × k × x²，其中k表示弹簧常数，x表示弹簧的形变量。

五、机械能守恒1. 机械能守恒定律：在一个封闭系统中，如果只有保守力做功，系统的总机械能保持不变。

2. 机械能守恒的数学表达式为：KE₁ + PE₁ = KE₂ + PE₂，其中下标1和2分别表示系统的初始状态和最终状态。

六、能量转换1. 功是能量转换的量度，例如，摩擦力做功可以将机械能转换为热能。

2. 能量转换遵循能量守恒定律，即在一个封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。

物理能量公式：E＝mc^2(E为能量,m为质量,c为光速)。

能量指的不是物质的运动状态，是物质运动的一般量度。

物质运动有多种形式，表现各异，但可互相转换，表明这些运动有共性，也有内在的统一的量度，即能量。

能量以机械能、内能、电能、化学能等各种形式，出现在不同的运动中，并通过作功、传热等方式进行转换.能量的单位为焦耳、尔格、千瓦小时、电子伏（特）等。

能量这个词是T.杨1801年在伦敦国王学院讲自然哲学时引入的，他针对当时把质量与速度二次方之积称为活力或上升力的观点，提出用能量这个词表示上述乘积是妥当的，并和物体所作的功相联系。

但并未引起重视，人们仍认为不同的运动中蕴藏着不同的力。

直到能量守恒定律被确认后，才认识能量概念的重要意义。

在狭义相对论中，能量和另一个重要物理概念即质量联系在一起了，建立了质能关系公式，这个公式更深刻地阐明了能量的物质性，并为寻找新能源提供了重要线索。

能量在物理中的意义: 能量是物理学中描写一个系统或一个过程的一个量。

一个系统的能量可以被定义为从一个被定义的零能量的状态转换为该系统现状的功的总和。

一个系统到底有多少能量在物理中并不是一个确定的值，它随着对这个系统的描写而变换。

人体在生命活动过程中，一切生命活动都需要能量，如物质代谢的合成反应、肌肉收缩、腺体分泌等等。

而这些能量主要来源于食物动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类：碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和维生素，加上水则为六大类。

其中，碳水化合物、脂肪和蛋白质经体内氧化可释放能量。

三者统称为“产能营养素”或“热源质”。

能量是一种客观存在，自然界的万物都是他的表现形式。

与物质都存在反物质一样他也有相对的反能量。

当他们相遇时系统就恢复平静了，就什么都没有了，就不存在了。

第2节能量转化的量度1、功：物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对该物体做了功。

2、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离⑴物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段距离；（F=0）⑵物体受到力的作用，但没有移动距离；（s=0）⑶物体受到了力的作用，同时也运动了一段路程，但在力的方向上没有通过距离；（力和通过的距离方向垂直）（F⊥s）3、功的计算（1）功的大小：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。

（2）计算公式：功=力×距离，即W=Fs（3）功的单位：焦耳，简称焦（J） 1焦=1牛•米4、功和能的关系（1）能：物体具有做功的本领，就说物体具有能(单位：焦耳) （2）做功的过程实质上就是能量转化的过程。

（3）功用来量度----能量转化的多少。

1、功包括两个必要因素：和2、功等于_______和物体_______________通过的距离 ________。

计算公式：功的单位：“1焦耳=1牛顿·米”的意义：3、做功的实质：___________________________________________ _______。

4、关于功的概念，下列说法正确的是（）A、只要有力作用在物体上，力就对物体做功B、物体只要移动了距离就做了功C、有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就对物体做了功D 、有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了距离，那么该力对物体做了功5、以下说法正确的是（）A、举重运动员举着杠铃不动，举力做了功B、用力推桌子，但桌子没有动；C、重物竖直下落，重力做了功D、小球在光滑水平桌面上移动了一段距离，支持力做了功6、下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起（）（2）人再一次用力把箱子提起（）（3）人用力提着皮箱在原地不动（）（4）人提着箱子在水平路面上走了50米（）（5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上（）（6）人把箱子放在电梯上,电梯从1楼上升到10楼（）7、大吊车起吊货物上升5米，是______力对______做了功。

第一节机械能一、功W和能E1．定义：一个物体能够做功就说它具有能。

2．物理意义：能量是描述一个物体做功本领的物理量3．单位：国际单位制中，功和能的单位都是焦耳J4．关系：做功的过程就是能转化的过程，功是能转化的量度。

注意：①一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。

②功不等于能③物体如果具有能，说明它能做功，但不一定做了功。

二、机械能1．动能：物体由于运动具有的能叫做动能。

2．重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。

3．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。

4．机械能：动能与势能统称为机械能。

注意：影响因素①物体的动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大动能越大。

②物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越大动能越大。

（高度：在没有特别说明的情况下，一般是指相对地面来说的，通常选地面为参照面，在地面上的物体重力势能为零。

）③弹性势能与物体的弹性形变程度和物体本身的因素有关，形变越大，弹性势能越大。

三、机械能守恒物体的动能和势能是可以相互转化的。

在只有动能和势能的相互转化过程中，机械能的总量保持不变。

举例分析：①物体只在重力的作用下在空中自由运动时，上升过程把动能转化为重力势能，下降过程，重力势能转化为动能，机械能的总量保持不变。

②当有摩擦力做功时，机械能会转化为其它形式的能，机械能减小；③物体匀速上升，机械能增加；匀速下降，机械能减小。

第二节内能一、分子动理论1.内容: ①一切物质都是由分子组成的；②分子永不停息的做无规则运动；③分子间有相互作用的引力和斥力。

2.扩散：不同物质互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。

注意：①扩散现象主要说明分子在永不停息地做无规则运动，还说明分子间存在着间隙。

②分子间引力和斥力是同时存在的，实际表现出来的是分子引力和斥力的合力。

二、内能1.分子动能：由于分子的无规则运动而具有的能叫做分子动能。

2.分子势能：由于分子间相互作用力二具有的能叫做分子势能。

鲁教版高一物理动能、动能定理、做功和能量的关系本周教学容： 1、动能 2、动能定理3、做功和能量的关系细解知识点 1. 动能物体由于运动而具有的能量叫动能；公式：221mv E k =动能是标量，只有大小没有方向；动能是状态量，因为动能对应的是物体的一个运动状态；动能是相对量，因为速度具有相对性，参考系不同速度往往不同，动能也就不同，一般取地面作为惯性参考系；动能相等的两个物体，它的速度不一定相等。

动能单位是J 。

它的推导过程是 1kg ·m 2/s 2＝1N ·m ＝1J 2. 动能定理（1）动能定理的推导因为ma F =和as v v 22122=-122122212221212k k E E mv mv a v v ma Fs W -=-=-==12k k E E W -=即合力所做的功，等于物体动能的变化。

（2）动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化。

（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。

表达式为K E w ∆=动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。

实际应用时，后一种表述比较好操作。

不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。

（3）应用动能定理解题的步骤 ①确定研究对象和研究过程。

②对研究对象进行受力分析。

（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力）。

③写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。

如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。

④按照动能定理列式求解。

3. 做功和能量的关系做功的过程就是能量改变的过程。

外力对物体做正功，物体的能量增加；外力对物体做负功或物体对外做功，物体能量减少。

例如：使一个本来静止的物体运动且具有50J的动能，那就是说外力使物体产生了加速度，使物体提高了速度，做了50J的功，才使它具有50J的动能。

浙教版9年级上册第三章能量的的转化与守恒填空题（较难题）一、机械能1.2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在月球表面着陆．着陆前速度从1700m/s逐渐减小到0（以月球为参照物），悬停在距月面100m高处．“嫦娥三号”探测器所载的“月兔”号月球车在减速下降过程中重力势能________，动能________．（选填“增大”、“不变”或“减小”）2.光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图①所示。

在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB=3AC，如图②所示。

则（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，则小球到达乙斜面的最大高度h=________H；（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应从甲斜面________高处静止释放。

3.用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。

已知AC间的高度差为h，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为________。

B位置到C位置的过程中铁球所受的重力________（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。

（整个过程中不计能量损耗）4.为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛（不包含燃料），发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示：第4题图第5题图（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有________。

（2）图中标注的A，B，C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是________。

（3）模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是________瓦。

二、能量转化的量度5.如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。

请根据图象判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力F1________F2；两次拉力对木块做的功W1________W2。

能量转化效率公式其中，输出能量是指转换过程中最终转化为有用能量的能量量，输入能量是指转换过程中总共输入的能量量。

在实际应用中，能量转化效率是一个非常重要的指标。

它对于评估能源转换技术的性能、优化能源利用、节约资源等方面具有重要的意义。

下面将介绍一些常见能源转换过程的能量转化效率公式。

1.热能转电能的效率公式：热能转电能的过程是通过热机实现的，热机的效率一般用热机效率来表示。

热机效率的计算公式是：热机效率=(输出的净功/输入的热量)×100％其中，输出的净功是指由热能转换成的有用机械能，输入的热量是指投入热机的热能。

2.光能转电能的效率公式：光能转电能的过程是通过光伏电池实现的，光伏电池的效率一般用光电转换效率来表示。

光电转换效率的计算公式是：光电转换效率=(输出的电能/输入的光能)×100％其中，输出的电能是指由光能转换成的电能，输入的光能是指投入光伏电池的光能。

3.化学能转电能的效率公式：化学能转电能的过程是通过电池实现的，电池的效率一般用放电效率来表示。

放电效率=(输出的电能/输入的化学能)×100％其中，输出的电能是指由化学能转换成的电能，输入的化学能是指投入电池的化学能。

4.动能转电能的效率公式：动能转电能的过程是通过发电机实现的，发电机的效率一般用发电效率来表示。

发电效率的计算公式是：发电效率=(输出的电能/输入的机械能)×100％其中，输出的电能是指由机械能转换成的电能，输入的机械能是指投入发电机的机械能。

需要注意的是，不同能源转换过程的效率公式可能会有所不同，具体的计算方法需要根据实际情况进行调整。

此外，能量转化过程中还会存在一些能量损失，例如热损失、摩擦损失等，这些损失会降低效率，需要在计算中进行考虑。

动能与功率功率的概念与计算公式动能与功率：功率的概念与计算公式动能和功率是物理学中常用的两个概念，它们在描述物体运动和能量转换过程中起着重要的作用。

本文将介绍动能和功率的定义、计算公式以及它们之间的关系。

一、动能的定义与计算公式动能是一个物体由于运动而具有的能量。

当一个物体以速度v运动时，它的动能可以用以下公式来计算：动能 = 1/2 * m * v^2其中，m是物体的质量，v是物体的速度。

动能的单位通常使用焦耳（J）。

二、功率的定义与计算公式功率表示单位时间内做功的大小，也可以理解为能量转变速度的量度。

在物理学中，功率可以用以下公式来计算：功率 = 工作/时间其中，工作表示物体所做的功，通常用焦耳（J）表示；时间表示完成这个工作所用的时间，通常用秒（s）表示。

功率的单位是焦耳/秒，也等于瓦特（W）。

三、动能与功率之间的关系动能与功率之间存在一定的关系。

首先，动能与速度的平方成正比，即动能随着速度的增加而增加。

这是由于动能的计算公式中包含了速度的平方。

其次，功率可以用动能的变化率来表示。

当物体的动能发生变化时，它所做的功也在相应地变化。

如果一个物体在时间Δt内的动能发生了变化ΔE，那么它在这段时间内所做的功可以用以下公式来计算：功= ΔE/Δt而功率可以表示为：功率= ΔE/Δt根据动能与时间的关系，我们可以得到：功率 = 动能变化量/时间间隔所以可以说，功率是动能变化率的物理量度。

功率越大表示单位时间内工作做得越多，即能量转化速度越快。

四、动能与功率的应用动能和功率在现实生活中有许多应用。

例如，汽车的动能可以用来计算其速度、制动距离等；电器的功率可以用来计算其耗能情况、电费等。

此外，在工程领域中，动能和功率的概念也被广泛应用。

例如，研究机械设备的运动过程时需要考虑其动能和功率，以确定其运行的效率和能耗情况。

五、总结动能和功率是物理学中重要的概念，它们用于描述物体运动和能量转换的过程。

动能可以通过物体的质量和速度来计算，而功率是单位时间内做功的大小。

焦耳（J），简称焦，是能量、功、热的单位。

1J=1N·m，即1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所作的功为1焦耳。

1J=1w·s=1A·V·s，即1瓦的机械工作1秒的释放的能量为1焦耳。

符号：W国际单位制的功率单位。

瓦特的定义是1焦耳/秒（1J/s），即每秒钟转换，使用或耗散的（以焦耳为量度的）能量的速率。

在电学单位制中，是1伏特・安培（1V・A）。

日常生活中更常用千瓦作为单位，1千瓦=1000瓦特。

1千瓦・r就是一个功率为1千瓦的耗能设备在1小时内所消耗的能量，等于3.6兆焦耳。

常用的公式有W=UIT；W=PT营养学用的“15度卡路里”：将1克水在1大气压下由14.5℃提升到15.5℃所需的热量，约等于4.1855焦耳。

“4度卡里路”：将1克水在1大气压下由3.5℃提升到4.5℃所需的热量。

“平均卡路里”：将1克水在1大气压下由0℃提升到100℃所需的每度热量平均数，约等于4.190焦耳。

International Steam Table的卡路里，相约4.1868焦耳。

热力学和化学使用的“热化学卡路里”，相约4.184焦耳。

一般所说的卡路里还分为两种：大卡，也被记做大写字母C，最常见于食品标注，相当于将1000克水在1大气压下由14.5℃提升到15.5℃所需的热量，约等于4186焦耳的内能。

小卡，也被记做cal，较多见于科研文档中，1000小卡＝1大卡使质量为1千克的物体产生1米每二次方秒的加速度的力，定义为1牛顿通常把1.01325×10^5 Pa的大气压强叫做标准大气压强。

它相当于76 0mm水银柱所产生的压强。

标准大气压强的值在一般计算中常取1.01×10^5 Pa（101KPa），在粗略计算中还可以取作10^5Pa（100KPa）。

标准煤耗7000大卡/千克1大卡=1000小卡=4184J水的临界压力22.115mpa，饱和汽温374.15度，就是临界点，超过上述压力，汽温等级较多的都是临界锅炉。

【高中物理】功能关系：功和能的关系详细总结功能关系：功和能的关系：功是能量转化的量度。

有两层含义：(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度强调：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。

两者的单位是相同的(都是j)，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。

做功的过程就是物体能量的转化过程。

完成了多少工作，改变了多少能量。

功是能量转换的量度。

（1）动能定理加上外力对物体所做的总功等于物体动能的增量。

也就是说，（2）与势能有关的力所做的功导致了与势能有关的势能的变化。

重力做功，重力势能减小；当重力做负功时，重力势能增加。

重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值。

即WG=ep1-ep2=-δEP弹簧做正功，弹性势能降低；当弹性力做负功时，弹性势能增加。

弹性力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值。

也就是说，w弹性力=ep1-ep2=-δEP分子力分子力对分子所做的功=分子势能增量的负电场力，电场力做正功，电势减小；当电场力做负功时，势能增加。

注：电荷正负方向上的电场力和电荷移动方向所做的功=电荷电势增量的负值（3）机械能变化的原因：除重力（弹簧力）外的其他力对物体所做的功=当物体上除重力（或弹簧力）以外的力所做的功为零时，物体机械能的增量，即WF=e2-e1=δe，即机械能守恒（4）机械能守恒定律。

在只有重力和弹簧力做功的物体系统中，动能和势能可以相互转换，但机械能的总量保持不变。

即Ek2+EP2=EK1+EP1，或δek=-δEP（5）静摩擦所做功的特征（1）静摩擦可以做正功、负功或无功；（2）在静摩擦做功的过程中，只有机械能相互传递，而机械能与其他形式的能量之间没有转换。

静摩擦只起传递机械能的作用；（3）在相互摩擦系统中，一对静摩擦力对系统所做的功之和总是等于零。

（6）滑动摩擦力所做的功的特点是“摩擦产生的热量”（1）滑动摩擦力可以做正功、负功或无功=滑动摩擦力与物体之间相对距离的乘积，即在相互摩擦系统中一对滑动摩擦力（2）所做的功，一对滑动摩擦力对系统所做的功之和总是负功，其大小为：W=-FS relative=Q。