这些能量转化的多少用什么来量度呢

第4课时功能关系能量守恒定律［知识梳理］）知识点、功能关系1. 功能关系（1）功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化。

（2）做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现2. 能量守恒定律（1）内容：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。

⑵表达式：△ E 减=△ E增。

考点一对功能关系的理解与应用功是能量转化的量度。

力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示：考点二能量守恒定律的应用应用能量守恒定律的解题步骤1. 选取研究对象和研究过程，了解对应的受力情况和运动情况。

2. 分析有哪些力做功，相应的有多少形式的能参与了转化，如动能、势能（包括重力势能、弹性势能、电势能）、内能等。

3. 明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量△ E减和增加的能量△ E增的表达式。

4. 列出能量转化守恒关系式：△丘减=4 E增，求解未知量，并对结果进行讨论。

【例2】（多选）如图5为某探究活动小组设计的节能运输系统。

斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为£。

木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。

下列选项正确的是（）图5A. m= MB. m= 2MC. 木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D. 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能解析根据功能关系知，木箱在下滑和上滑时克服摩擦力所做功等于接触面之间产生的内能。

木箱下滑时Q i = W fi= K M + m）glcos 30°①木箱上滑时Q2 = W f2=卩MgCos 30°②木箱从开始下滑到弹簧压缩至最短的过程中，设弹簧的最大弹性势能为E pmax,则根据能量转化与守恒定律得（M + m）glsi n 30°= Q i + E pamx ③卸下货物后，木箱被弹回到轨道顶端的过程中，同理有E pmax= Mgls in 30°+ Q2 ④联立①②③④并将尸石代入得m= 2M，A错误，B正确；同时，从③式可以看出，木箱下滑的过程中，克服摩擦力和弹簧弹力做功，因此减少的重力势能一部分转化为内能，一部分转化为弹簧的弹性势能，故D错误;木箱不与弹簧接触时，根据牛顿第二定律得：下滑时(M + m)gsin 30°—K M + m)gcos 30°= (M + m)a i上滑时Mgsin 30°+ 卩Mgos 30°= Ma?解得a i = g, a2 = 3g，故C正确。

博学精教，成就学生！第二节 能量转化量度姓名： 日期：【教材知识全解】1. 功：1) 物体受到力的作用，并且在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。

做功必须具备两个要素：力和在力的方向上通过的距离。

2) 不做功的三种情况：有力没有距离、有距离没有力（物体因惯性而运动）、力跟距离的方向垂直。

3) 功的计算公式：W=FS=Pt4) 国际制单位：焦耳，简称为焦（J ） 5) 功和能的关系：做功的过程实质上是能量转化的过程，力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。

所以，可以用功来量度能量转化的多少，能量的单位与功的单位一样，也是焦（J ）。

2. 功率：1) 物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量。

2) 定义：单位时间内完成的功叫做功率。

3) 计算公式：P=W/t=FV （注意V 跟F 要对应，方向要相同） 4) 单位：瓦特，简称为瓦（W ）5) 功率是机器主要技术指标之一，要根据实际需要选择功率合适的机器，功率选择不当，会造成机器的浪费或毁坏机器。

例1．某人用50N 的力将重30N 的铅球抛到7m 远处，则人对铅球做功为（ ） A 、350JB 、210JC 、0D 、无法计算例2．在图3-2-1的四种情境中，人对事物体做功的是（ ）例3．一吊车在2s 内将1500N 的货物提高2m 后，在空中停留了3s ，双在5s 内沿水平方向将货物移送了10m ，则10s 内吊车的功率为（ ） A 、300WB 、2000WC 、3000WD 、1500W例4．小刚想粗略地测算自己在单杠上做到引体的向上运动的功率。

如图3-2-2所示，他作尺量握拳时手臂的长度，并测出自己连续拉上去次数和时间填入下表，请在空格处补上相应的数据。

例5．一质量为3000kg 的汽车沿着长为5.4km 的盘山公路匀速行驶，当它从脚行驶到高为0.5km 的山顶时，耗时15min 。

汽车发动机的牵引力为4000N 。

高中物理功和能(功是能量转化的量度)公式大全功和能(功是能量转化的量度)1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角｝2.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝3.重力做功：Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}4.电场力做功：Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb｝5.功率：P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝6.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝7.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率，P平:平均功率}8.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)9.动能：Ek=mv2/2 {Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝10.重力势能：EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝11.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)｝12.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝13.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)：W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:(1)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(2)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(5)机械能守恒成立条件：除重力(弹力)外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;。

能量物体改变状态或产生变化时的数量度量当一个物体经历状态改变或产生变化时，其中涉及到能量的转移与转化。

能量的变化与物体的运动、形状、温度等因素紧密相关。

为了量化能量变化的程度，科学家们引入了一系列的数量度量来描述这些变化。

本文将介绍几种能量变化的数量度量方法。

一、热力学中的数量度量热力学是研究物体能量转换以及能量变化的一门学科。

在热力学中，物体状态改变或产生变化的能量可以用热量或功来度量。

1. 热量的度量热量是物体由于温度差别而传递的能量，通常用焦耳（J）来表示。

热量的传递可以通过热传导、热辐射或热对流等方式进行。

2. 功的度量功是物体由于力的作用而改变状态或产生变化时的能量转化，通常用焦耳（J）来表示。

功的大小取决于施加力的大小和物体移动的距离。

二、动能与势能的度量动能和势能是描述物体状态改变或产生变化时的重要能量形式。

它们分别用于描述物体的运动能量和储存能量。

1. 动能的度量动能是物体由于运动而具有的能量，可以用运动物体的质量和速度来计算。

动能K的计算公式为：`K = 1/2mv^2`，其中m为物体的质量，v为物体的速度，K的单位为焦耳（J）。

2. 势能的度量势能是物体由于位置关系而具有的能量，常见的势能包括重力势能、弹性势能等。

重力势能的计算公式为：`U = mgh`，其中m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度，U的单位为焦耳（J）。

三、能量转化效率的度量能量转化效率描述了能量从一种形式转化为另一种形式时的损耗程度，常用百分比表示。

能量转化效率的计算公式为：`效率 = 输出能量 / 输入能量 × 100%`。

例如，对于一个机械设备，如果输入1000焦耳的能量，输出800焦耳的能量，则能量转化效率为80%。

结语能量物体改变状态或产生变化时的数量度量对于科学研究和工程应用具有重要意义。

通过热力学的度量，我们可以清晰地描述和分析物体能量的转移和转化过程；通过动能和势能的度量，我们可以量化物体的运动能量和储存能量；通过能量转化效率的度量，我们可以评估能源利用的效益。

功能关系 能量守恒基础整合1.功是能量转化的量度做功的过程对应能量的转化，做多少功就有多少能量发生了转化，即功是能量转化的量度.2.能量守恒定律（1）内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这个规律叫做能量守恒定。

（2）此定律可以从两个方面来理解：①某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量相等；②某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量相等，这也是我们应用能量守恒定律列方程的两条思路.应用指南：在用能量守恒定律解题时应注意：（1）分清有多少种形式的能（如动能、势能、内能、电能等）在转化； （2）分别列出减少的能量ΔE 减和增加的能量ΔE 增的表达式； （3）列恒等式ΔE 减=ΔE 增求解. 典例研析类型一：对功能关系的理解【例1】 如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动.在移动过程中，下列说法正确的是（ ）A.F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B.F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D.F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和思路点拨：题中涉及多种力做的功，动能的变化，能的转化等问题，所以用功能关系分析.解析：木箱加速上移的过程中，拉力F 做正功，重力和摩擦力做负功.支持力不做功，由动能定理得：W F －W G －W f =21mv 2－0. 即W F =W G +W f +21mv 2.A ，B 错误，D 正确，又因木箱克服重力做功W G ，等于木箱重力势能的增加，故C 正确. 答案：CD.方法技巧：理解做功与对应的能量的转化关系，是解题的关键. 类型二：摩擦力做功过程中能量的转化【例2】 如图所示，木块A 放在木块B 的左端，用恒力F 将A 拉至B 的右端，第一次将B 固定在地面上，F 做功为W 1，生热为Q 1；第二次让B 可以在光滑地面上自由滑动，仍将A 拉到B 右端，这次F 做功为W 2，生热为Q 2；则应有（ ）A.W 1<W 2，Q 1=Q 2B.W 1=W 2，Q 1=Q 2C.W 1<W 2，Q 1<Q 2D.W 1=W 2，Q 1<Q 2思路点拨：两种情况下A 的位移不同，故力F 做功不同，但相对位移相同，所以产生的热量相同.解析：拉力F 做的功直接由公式W =Fl cos θ求得，其中l 是木块A 相对地面的位移，所以W 1<W 2，滑动摩擦力做功过程中产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，即ΔE =Q =F f d 相，其中d 相表示木块之间的相对位移，在这里是B 的长度，所以Q 1=Q 2.答案：A.方法技巧：摩擦力做功和内能的转化问题中，一对滑动摩擦力做功的和总为负值，其绝对值等于摩擦力与相对位移的乘积，也等于系统损失的机械能（也等于转化为内能的量）.类型三：传送带问题【例3】 如图所示，传送带与水平面之间的夹角为θ=30°，其上A 、B 两点间的距离为l =5 m ，传送带在电动机的带动下以v =1 m/s 的速度匀速运动，现将一质量为m =10 kg 的小物体（可视为质点）轻放在传送带的A 点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=23，在传送带将小物体从A 点传送到B 点的过程中，求：（1）传送带对小物体做的功.（2）电动机做的功.（g 取10 m/s 2）思路点拨：首先对小物体的运动过程进行分析，第一个过程：初速度为零的匀加速运动，第二个过程：匀速运动，分别求出小物体动能的增加量和重力势能的增加量，根据功能关系求功.解析：（1）根据牛顿第二定律知，μmg cos θ－mg sin θ=ma ， 可得a =41g =2.5 m/s 2，当小物体的速度为1 m/s 时，小物体与传送带的相对位移为l ′=av22=0.2 m ，即小物体匀速运动了l －l ′=4.8 m，由功能关系可得W =ΔE k +ΔE p =21mv 2+mgl sin 30°=255 J.（2）电动机做功使小物体机械能增加，同时小物体与传送带间因摩擦产生热量Q ， 由（1）知小物体与传送带之间的相对位移l ′=0.2 m 摩擦生热Q =F f l ′=μmg cos θl ′=15 J，故电动机做的功为W 总=W +Q =255 J+15 J=270 J.方法技巧：求解物体在传送带上运动的问题，首先要正确分析物体的受力和运动情况，一般情况下物体的运动有两个或两个以上的过程，要对各个过程的做功和能量的转化弄清楚，然后根据题目条件求解.训练：（2009年山东济南模拟）如图所示，一质量为m 的滑块从高为h 的光滑圆弧形槽的顶端A 处无初速度地滑下，槽的底端B 与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为v 0，两轮轴心间距为L ，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C 时，恰好加速到与传送带的速度相同，求：（1）滑块到达底端B 时的速度大小v ； （2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；（3）此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q .解析：（1）滑块到达B 点的速度为v ，由机械能守恒定律，有mgh =21mv 2，v =gh 2.（2）滑块在传送带上做匀加速运动，受到传送带对它的滑动摩擦力，有μmg =ma ，滑块对地位移为L ，末速度为v 0，则L =avv2220-，得μ=gLgh v2220-.（3）产生的热量等于滑块与传送带之间发生的相对位移中克服摩擦力所做的功，即Q =μmg Δx ，Δx 为传送带与滑块间的相对位移，设滑块在传送带上运动所用时间为t ，则Δx =v 0t －L ，L =20v v +t ，t =gv v μ-0得Q =2)2(20gh v m -.类型四：能量转化与守恒定律解题【例4】 如图所示，一个质量m =0.2 kg 的小球系于轻质弹簧的一端，且套在竖立的圆环上，弹簧的上端固定于环的最高点A ，环的半径R =0.5 m.弹簧的原长l 0=0.5 m ，劲度系数k =4.8 N/m.若小球从图示位置B 点由静止开始滑动到最低点C 时，弹簧的弹性势能E 弹=0.6 J ，求：（g 取10 m/s 2）（1）小球到C 点时速度v0的大小； （2）小球在C 点对环的作用力大小.思路点拨：小球从B 到C 的过程中重力和弹簧的弹力做功，重力势能、弹性势能及动能相互转化，利用能量守恒定律求解.解析：（1）小球在B 点时弹簧的长度为l 1=R =l 0所以在此位置时弹簧处于自然状态，弹簧的弹性势能等于零，小球由B 点滑到C 点的过程中，由机械能守恒定律得：mgR （1+cos 60°）=21mv 02+E 弹可解得v 0=3.0 m/s.（2）设在C 点环对小球的作用力为F ，方向竖向上.如图所示，由牛顿第二定律有F 弹+F －mg =mRv 2由胡克定律有F 弹=k （2R －l 0） 由以上两式可解得F =3.2 N ；由牛顿第三定律可知，小球对环的作用力与F 等值反向. 答案：（1）3.0 m/s （2）3.2 N方法技巧：在分析问题时，抓住有几种能量参与了转化或转移，利用能量守恒定律求解问题，往往比较方便.【例5】 如图所示，一物体质量m =2 kg ，在倾角为θ=37°的斜面上的A 点以初速度v 0=3 m/s 下滑，A 点距弹簧上端B 的距离l AB =4 m.当物体到达B 后将弹簧压缩到C 点，最大压缩量l BC =0.2 m ，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D 点，D 点距A 点的距离l AD =3 m.挡板及弹簧质量不计，g 取10 m/s 2，sin 37°=0.6，求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ； （2）弹簧的最大弹性势能Ep m . 解析：（1）物体到达D 点与在开始的位置A 点比较：动能减少ΔE k =21mv 02=9 J.重力势能减少ΔE p =mgl AD sin 37°=36 J. 机械能减少ΔE =ΔE k +ΔE p =45 J机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功，即W f =45 J 物体运动的总路程L =5.4 m ，则F f =lW f ≈8.33 N.。

第三章《能量的转化与守恒》笔记整理一3.1 能量的相互转化1、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”、“利用能量”或“获得能量”，实质上就是能量相互转化或转移的过程。

2、自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。

①雪崩――势能转化为动能；②太阳能电池――光能转化为电能；③间歇泉――地热能转化为机械能；④青蛙捕食――化学能转化为机械能和热能；⑤胶片感光成像――光能转化为化学能；⑥激光切割金属――光能转化为热能；⑦木柴燃烧――化学能转化为热能和光能；⑧光合作用――光能转化为化学能；⑨水电站――势能→动能→电能；⑩蒸汽机――化学能→热能→机械能。

……3、氢氧化钠在水中溶解，温度升高，化学能转化为热能。

硝酸铵在水中溶解，温度降低，热能转化为化学能。

3.2 能量转化的量度1、做功包括两个必要的因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在力的方向上通过的距离。

这两个因素缺一不可，缺少任何一个因素，都没有对物体做功。

2、下列三种情况对物体都没有做功。

⑴物体受到了力的作用，但没有移动距离。

例：一个小孩用100牛的力推车，但车没有推动，这推力对车没有做功。

⑵物体移动了一段距离，但没有受到力的作用。

例：物体在光滑的水平面上做匀速直线运动。

这时在水平方向上没有阻力，也没有动力，所以没有做功。

物体运动是靠惯性。

⑶物体受到了力，也通过了距离，但物体移动的距离跟这个力的方向垂直。

例：手用100牛的力提着水桶在水平路上经过5米路程。

因为手对水桶的力竖直向上，而距离是水平方向，互相垂直。

水桶在提力的方向上没有移动距离，所以提力没有对水桶做功。

3、机械功的计算公式：W ＝Fs 单位：焦耳。

1焦＝1牛·米注意：F 是作用在物体上的力，s 是物体在F 力的方向上移动的距离。

利用公式W ＝Fs 时应注意F 与s 必须同时、同方向、同物体。

（同时）例1：足球重5牛，运动员的脚用200牛的水平力踢足球，使足球离脚后在操场上直线前进了30米。

高中物理公式：功和能(功是能量转化的量度)W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:功率大小表示做功快慢，做功多少表示能量转化多少;O0≤α＜90O做正功;90O＜α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件：除重力(弹力)外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6*106J，1eV=1.60*10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。

质点的运动(1)——直线运动理解口诀：1.物体模型用质点，忽略形状和大小；地球公转当质点，地球自转要大小。

物体位置的变化，准确描述用位移，运动快慢S比t，a用Δv与t比。

2.运用一般公式法，平均速度是简法，中间时刻速度法，初速为零比例法，再加几何图像法，求解运动好方法。

自由落体是实例，初速为零a等g.竖直上抛知初速，上升最高心有数，飞行时间上下回，整个过程匀减速。

匀变速直线运动平均速度V平＝s/t(定义式)2.有用推论Vt2-V02＝2as3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+V0)/2(分析纸带常用)末速度Vt＝V0+at；5.中间位置速度Vs/2＝[(V02+Vt2)/2]1/26.位移s＝V平t＝V0t+at2/2加速度a＝(Vt-V0)/t｛以V0为正方向，a与V0同向(加速)a＞0；反向则a＜0｝实验用推论Δs＝aT2｛Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝(分析纸带常用逐差法求加速度)主要物理量及单位:初速度(V0):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；时间(t)秒(s)；位移(s):米(m)；路程:米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。

功是能量转化的方式及量度。

能量的转化是通过做功来实现的，做功的过程就是能量转化的过程，即功是能量转化的方式；做了多少功，就有多少能量发生了转化，即功是能量转化的量度。

自然界中各种不同性质的力做功，使形形色色的能发生相互转化，不同力做的功对应着不同的能量转化。

1、摩擦生热系统增加的内能就等于系统克服滑动摩擦内力所做的总功。

简单的理解：在摩擦生热现象中，系统内能的获得，是通过系统克服滑动摩擦内力做功的方式来实现的。

公式：内克相(Q表示系统获得的内能，f表示滑动摩擦力的大小，S相表示系统内两物体之间的相对位移或路程)2、重力做功与重力势能变化的关系重力做功等于重力势能变化的负值。

简单的理解：重力势能的变化是通过重力做功的方式来实现的，重力不做功，物体的重力势能就不变化。

公式：3、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系弹簧弹力做功等于弹力势能变化的负值。

简单的理解：弹簧弹性势能的变化是通过弹力做功的方式来实现的，弹力不做功，弹簧的弹性势能就不变化。

公式：4、物体的动能定理：合外力做功和物体动能变化的关系合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。

简单的理解：物体动能的变化是通过合外力做功的方式来实现的，合外力不做功，物体的动能就不变化。

公式：外5、系统的动能定理：合外力与内力所做的总功与系统动能变化的关系合外力与内力所做的总功等于系统动能的变化。

简单的理解：系统动能的变化是通过合外力与内力所做的总功的方式来实现的，合外力与内力所做的总功为0，系统的动能就不变化。

公式：外+内6、物体的功能原理：除重力外，其他力做的总功与物体机械能变化的关系除重力外，其他力所做的总功等于物体机械能的变化。

简单的理解：物体的机械能变化是通过除重力外其他力所做的总功的方式来实现的，除重力外，其他力所做的总功为0，物体的机械能就不变化。

公式：其他7、系统的功能原理：系统内，除重力、弹簧弹力外，其他外力与内力所做的总功与系统机械能变化的关系系统内，除重力、弹簧弹力外，其他外力与内力所做的总功等于系统机械能变化。

教案精选：初中科学《能量转化的量度》教学设计教案精选：初中科学《能量转化的量度》教学设计一、教学内容分析（“功”概念的引入是从能量转化的角度入手，通过运动员举杠铃和马拉车等实例中能量转化过程的分析，指出为量度能量转化的多少需要引入功，然后通过对实例的观察、分析、对比，归纳出做功的两个必要的因素。

“功”的概念对学生来说是一个全新的知识，教材从能量转化的角度引入主要是由于：①学生对能量有了初步的认识；②学生对不同事例中能量转化的多少凭自己的生活经验也能作初步的判断。

但在实例中能量转化究竟应该如何量度，学生还感到比较迷茫，故教师可以借此创设情境，激发学生的需求，让学生主动的建构知识。

）二、教学目标1、知识与技能1．通过对举重运动员举起杠铃和马拉车过程的分析，让学生认识功的含义。

2．通过一些实际例子的分析和学生实践活动，让学生认识做功的两个必要因素，并学会判断做功的方法。

3.知道功的计算公式W=FS，能运用功的计算公式进行有关简单的计算。

4.知道功的国际单位是焦耳。

2、过程与方法1.通过情境中例子的分析，建构功的概念。

2.通过对实例、分析、对比等，培养学生的分析概括的能力3、情感、态度与价值观1．通过对日常生活中一些事例的分析，让学生认识到科学就在我们身边，并能用科学知识去解释一些生活现象。

2.在教学过程的各环节中，有目的地对学生实施兴趣的培养，激发学生的求知欲。

3.构建轻松快乐的课堂环境，让学生体验到学习的乐趣。

三、学习者特征分析学生在前面的一节学习中已具有能量转化的知识，对本节内容功是能量转化的量度有一定的帮助，可是课程中的“做功”与实际生活中指的“工作”是不一样的，学生在理解做功的两个必要因素还是有一定困难的。

四、教学策略选择与设计（说明本课题设计的基本理念、主要采用的教学与活动策略）科学课程的宗旨是培养学生的科学素养，要发展学生的科学素养离不开学生的学习过程。

教育的重要目标是促进学生的发展，在教学中保证学生有足够的思维空间和学习时间。

第二节能量转化的量度（一）【学习目标】：1、通过观察和实验了解功的物理意义，知道功的特点。

2、结合生活、生产中的实例知道机械功的概念。

3、能够进行与功相关的简单计算。

4、知道功可以量度能量转化的多少。

阅读课本P73---P75“功”部分：【课前自学】：1、物体受到的作用，且在这个力的方向上通过了一段，则这个力对物体做功。

做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的；（2）物体在力的方向上通过的。

2、科学上规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

公式W=FS。

式中F表示作用在物体上的，国际单位制中其单位为；S表示物体在力的方向上通过的，国际单位制中其单位为；W表示力对物体，国际单位制中其单位为。

【知识拓展】1、功是能量转化的量度，做了多少功就有多少能量发生了转化。

做功的实质就是能量转化的过程，功和能量的单位都为焦。

2、功和力是两个不同的物理量，他们既有其独立性，但彼此之间又有联系。

有力才有可能做功，但有力又不一定做功，没有力则根本不可能做功。

因此根据做功的两个必要因素，在研究功时必须明确是什么力做功。

3、如果物体在力的作用下，沿力的方向运动（力与运动的方向一致），就说力对物体做功；如果物体运动的方向与受力的方向相反，就说克服某力做功。

【课中交流、合作探究】请解释：1、看教材P73图3-8、3-9分析(1)举重运动员在举起杠铃时，马拉车时能量分别是如何转化的？（2）从力和运动角度分析，举杠铃和拉马车有什么共同的特点？这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。

杠铃和马车都有受到_______的作用，并且在______的方向上通过一段_________，我们就说这个力对物体做了功。

马对小车做了功。

是因为小车移动的_______是在_______的作用下，沿拉力方向移动的。

同样，因拉力是马施加的，也可以说马对小车做了_______。

（或者说施力物体对受力物体做了功）2、思考（1）举重运动员举起杠铃在头顶上保留3秒钟，成绩才有效。

物理实验技术中能量测量与能量转换技巧引言:能量是物理世界中至关重要的概念，它是各种物理现象和过程的基础。

在物理实验中，准确地测量和转换能量是非常重要的。

本文将探讨物理实验技术中能量测量和转换的一些技巧和方法。

一、能量的测量方法1.1 电量法测量能量电量法是一种常见的能量测量方法，它利用电流强度和电压的关系来测量能量。

例如，在实验中测量电路中的能量损失，可以通过测量电流和电压的变化来计算能量损失的大小。

1.2 温度法测量能量温度法也是一种常用的能量测量方法。

利用热传导、热辐射等原理，通过测量物体的温度变化来计算能量的转换。

例如，在实验中测量燃烧反应的能量释放，可以通过测量反应前后物体的温度变化来计算能量释放的大小。

1.3 光学法测量能量光学法是一种利用光学现象测量能量的方法。

例如，在实验中测量光的能量，可以利用光电效应、干涉、衍射等原理来测量能量的大小。

光电效应可以将光的能量转化为电能，并通过测量电流来计算光的能量。

二、能量的转换技巧2.1 能量的传递和转化在物理实验中，能量往往需要通过传递和转化来完成。

传递是指能量从一个物体或者系统传递到另一个物体或者系统，转化是指能量从一种形式转化为另一种形式。

例如，在实验中测量机械能的转化，可以通过测量物体的位移和力的大小来计算机械能的变化。

2.2 能量的损失和效率在能量转换的过程中，常常会有能量的损失。

能量损失往往会导致实验结果的误差，因此需要通过一些技巧来降低能量损失。

例如，在实验中测量电能的转化，可以采用高效的电路元件和优化电路结构来减少能量损失，提高能量转化的效率。

2.3 能量的量子化在涉及到微观粒子和能量的实验中，需要考虑到能量的量子化现象。

量子化是指能量在微观尺度上不连续的现象，而是以量子的形式存在。

在实验中测量微观粒子的能量，需要考虑到能量的量子化特性，以确保测量结果的准确性。

结语:能量的测量和转换是物理实验中的重要环节，它关系到实验结果的准确性和可靠性。