第三章__能量的转化和守恒知识要点
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第 1 页共4 页第三章《能量的转化与守恒》知识提要一.能量的相互转化1.自然界中各种形式的能量不是孤立的,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。
2.能量转化是一个普遍现象,自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
二.能量转化的量度:功、功率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。
三.简单机械1.杠杆:1)概念:一根硬棒能够在力的作用下绕着一个固定点转动,这样的硬棒叫做杠杆。
2)杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
其中,力臂是指支点到力的作用线的距离,是垂线段的长。
3)杠杆的平衡条件:杠杆静止或匀速转动时处于平衡状态,此时有:F1L1=F2L24)杠杆的分类:a)省力杠杆:条件:L动>L阻,特点:省力,但要费距离。
b)费力杠杆:条件:L动<L阻,特点:费力,但能省距离。
c)等臂杠杆:条件:L动=L阻,特点:不省力,不省距离。
注意:使用杠杆不能省功。
使用杠杆时要想最省力,应尽量增大动力臂,减小阻力臂,即使动力臂跟阻力臂的比值增大。
九年级科学能量的转化与守恒知识点分析一、能量的相互转化1.各种形式的能量有:电能、热能、化学能、生物能,机械能(包括动能和势能)、光能、太阳能、水能、风能,原子核能、地热能、潮汐能等。
2.能量的相互转化实质上是能量的转移和转化过程,包括“消耗能量”、“利用能量”和“获得能量”。
能量的转化普遍存在,如动能转化为势能,化学能转化为电能,生物能转化为势能,电能转化为光能和热能等。
二、能量转化的量度(1)1.做功是表示能量转化的多少。
2.做功的两个必要出素:一是:作用在物体上的力;二是:物体在力的方向上通过了一段距离。
3.功的定义:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
4.功的公式:W=F ·S (功=力×距离),F :作用在物体上的力; S :物体在F 方向上通过的距离。
5.功的单位:焦耳,简称为“焦”,符号为“J ”,1焦耳=1牛·M重要提示:1.物体做功的多少,只与F 和S 有关,而与物体的质量、物体具体的运动状态(是而匀速、变速)无关,与是否受摩擦(即物体表面是否粗糙)等因素也无关。
2.F 和S 必须是同时作用在同一物体上(同一时间内所作用的力和移动的距离)。
3.讨论:塔式起重机下挂重物,当重物静止不动,匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中,钢索的拉力是否做功。
说明:做功时两个必要因素缺一不可。
三、能量转化的量度(2)1.功率是表示物体做功快慢的量。
(能量转化的快慢)2.功率的定义:物体在单位时间里完成的功叫功率。
3.功率的公式:P = ,P = F ν。
4.功率的单位:瓦特,简称“瓦”,符号“W ”单位之间的换算关系:1瓦=1焦/秒,1千瓦=1000瓦;1兆瓦=106瓦-重要提示:1.功率大小是由W 与t 共同决定的,做功多的物体不一定功率大。
利用其变形公式P= F ν可以用来解释为什么汽车上坡时要减速而加大油门,其解释为:当P 一定时, F与ν成反比,汽车上坡时,由于发动机的功率一定,司机采用降低速度的方法来获得较大的牵引力的缘故。
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结一、能量的转化与守恒1.化学能:由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。
2.核能:由于核反应,物质的原子结构发生变化而产生的能量。
3.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
●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。
即E机械能1+E其它1=E机械能2+E其它2●能量耗散:无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性。
二、能源与社会1.可再生能源:可以长期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源:一旦消耗就很难再生的能源。
3.能源与环境:合理利用能源,减少环境污染,要节约能源、开发新能源。
三、开发新能源1.太阳能2.核能3.核能发电4、其它新能源:地热能、潮汐能、风能。
能源的分类和能量的转化能源品种繁多,按其来源可以分为三大类:一是来自地球以外的太阳能,除太阳的辐射能之外,煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身,如地热能,原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量,如潮汐能。
【一次能源】指在自然界现成存在,可以直接取得且不必改变其基本形态的能源,如煤炭、天然气、地热、水能等。
由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品,如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。
【常规能源】也叫传统能源,就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。
表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。
而水电则属于再生能源,如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站,只要长江水不干涸,发电也就不会停止。
煤和石油天然气则不然,它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率,石油可用几十年,煤炭可用几百年),这些能源短期内不可能再生,因而人们对此有危机感是很自然的。
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。
⑪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。
⑫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。
⑬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。
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。
第三章 能量的转化和守恒第一节 能量的相互转化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之间相互转移。
所谓的消耗能量、利用能量和获得能量的实质是能量相互转化和转移的过程。
如:雪崩时的能量转化: 势能转化为动能人造卫星: 太阳能转化为电能青蛙跃起扑食的过程: 化学能转化为动能和势能胶片感光成像: 光能转化为化学能特技跳伞: 势能转化为动能和热能森林火灾: 化学能转化为热能植物生长: 光能转化为化学能水电站(工作时): 机械能转化为电能第二节 能量的转化和量度作用在物体上的力物体在力的方向上通过的距离 定义:作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积 公式:W = F ·S 注意:F ·S 应具备同时性的同体性单位:焦耳;1牛顿·米 = 1 焦耳1、功率是反映物体做功快慢的物理量。
2、功率的定义:单位时间里完成的功叫功率3、功率的计算公式: P=W/t P=Fv4、功率的单位:瓦 常用单位还有:千瓦、兆瓦5、1焦耳/秒 = 1 瓦 1千瓦=1000瓦 1兆瓦=106瓦 (1马力 = 735瓦)第三节 认识简单机械一. 杠杆1.杠杆定义:在力的作用下能绕固定点的硬棒叫做杠杆。
2.杠杆的五要素(1) 支点:使杠杆绕着转动的固定点。
(2) 动力:使杠杆转动的力。
(3) 阻力:阻碍杠杆转动的力(4) 动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离。
(5) 阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离。
3.杠杆平衡:指杠杆保持静止状态或匀速转动状态4.研究杠杆的平衡(1) 把杠杆的中央支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置处于平衡状态(便于直接在杠杆上测出力臂大小)。
功做功的二个必要因素(2)在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码,在杠杆上左右移动钩码悬挂的位置,直到杠杆再次达到水平位置,处于平衡状态。
(3)用直尺量出动力臂L1和阻力臂L2的大小。
浙教版九年级上科学第三章能量的转化与守恒知识点大全九上第三章能量的转化与守恒【第1学时】第1节能量的相互转化一、能量的转化与转移1、多种形式的能量:机械能(动能和势能)、势能(弹性势能和重力势能)、内能、化学能、电能、光能、太阳能、核能【能量是多种形式存在的,但要注意一个物体可以同时具有多种形式的能】(1)机械能:存在于运动的物体(动能)或具有一定高度的物体(重力势能)或发生弹性形变的物体(弹性势能)中;(2)内能:物体内部分子动能和分子势能的总和;任何物体都具有内能,又叫热能;(3)光能:能发光的物体具有的能量,太阳能属于光能;2、能量的转化与转移(1)能量的转化:从一种形式转化为另一种形式的能;★分析某过程中能量转化的步骤:①明确研究对象和所要研究的过程;②物体在起始位置所具有的能量的形式;③物体在最终位置所具有的能量的形式;(2)能量的转移:从一个物体转移到另一个物体;(3)能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从一种形式转化为另一种形式;(4)要获得一种能量必须以消耗另一种能量为代价,所谓“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”,实质上就是能量相互转化或转移的过程;【第2学时】第2节能量转化的量度一、功1、做功的两个必要因素:缺一不可(同时性、同向性、同体性)(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离;2、力对物体没有做功的三种情况:“有劳无功”(1)没有力,但有距离:“无劳无功”如:物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离,也就没有什么力做功;(2)有力的作用,但没有距离的移动:也就在力的方向上没有通过距离,力对物体不做功;“有劳无功”如:一个静止的汽车,一个人用了很大的力推他,但不动,因此推力对汽车没有做功;(3)物体受到力的作用,也运动了一段距离,但在力的方向上没有距离的移动,这个力对物体没有做功;“劳动无功”如:手提着水桶在水平面上运动了一段距离,水桶虽然受到提力的作用,但是由于力的方向始终竖直向上,且移动的是水平距离,不在同一方向上,故而提力对水桶没有做功;3、做功的表示说法:力对受力物体做功、施力物体对受力物体做功、施力物体做功、力做功;二、功的计算1、计算公式:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积;W=Fs (F的单位是牛N,s的单位是米m,功W的单位是焦J)【明确】①要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功;②公式中的F是作用在物体上的力,公式中的s是物体在力F作用下通过的距离;“在力方向上通过的距离”要引起重视;③W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动s距离过程中始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的;2、功的单位:焦耳,简称“焦”1J=1N·m3、把一只鸡蛋举高2m所做的功大约是1J;4、【思维逆向】将举高物体时F所做的功可以视为:克服阻力(重力)G做的功,即W=Gh;5、物体具有做功的本领,是因为它具有能;做功的过程实质上就是能量转化的过程,即力对物体做多少功,就有多少能量发生了转化,因此用功来量度能量转化的多少,能量的单位与功的单位一样;6、能量转化越多,做功越大;能量转化越少,做功越小;三、功率1、比较做功的快慢(1)相同的功,比较做功的时间,所用的时间越少做功越快,所用的时间越多做功越慢;(2)相同的时间,比较做功的多少,做功越多,做功越快;做功越少,做功越慢;(3)比较做功的多少与时间的比值,比值越大,做功越快;比值越小,做功越慢;2、功率(1)定义:单位时间内物体所做的功;(2)功率大小反映了做功的快慢,做功越快,功率越大;做功越慢,功率越小;能量转化的越快,功率越大;能量转化的越慢,功率越小;【小贴士】①功率只反映做功的快慢,不能表示做功的多少,如功率大做功就多,这句话不对,还的看时间,由此可得,功率的大小决定于做功的时间和做功的多少两个因素决定的;②功率与机械效率是完全不相关的两个物理量,不要混淆;(3)功率的公式:P=W/t 【功W的单位J;功率P的单位是瓦W;时间t的单位是秒s】【思维拓展】①功率公式P=W/t是指平均功率,即在时间t内的平均功率,而不是某一时刻的瞬时功率;②当物体在力F的作用下,以速度v做匀速直线运动时,由W=Fs、v=s/t、P=W/t可得P=Fv;例:汽车上坡时,需要一定的功率,减慢速度就是为了增大上坡的牵引力,这样有利于上坡;3、功率的单位:瓦特,简称“瓦”,W1W=1J/s 1KW=1000W 1MW=1000KW=106W4、常见的功率:韶山型电力机车4200千瓦汽车约为50—100千瓦喷气式飞机约11万千瓦人步行约70瓦,短时间快速运动可达1千瓦5、1000W=1000J/s的意义:物体在每秒内所做的功为1000J;物体在1秒内有1000J的能量发生转化;【第3学时】第3节认识简单机械一、杠杆1、定义:一根硬棒,如果再力的作用下,能绕固定点转动,这根硬棒就叫杠杆;(1)一根硬棒能成为杠杆,应具备2个条件:要有2个力的作用,一个能使它转动,另一个阻碍它转动,且能绕固定点转动;如:瓶盖起子在没有使用时就是不能称为杠杆;(2)杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的,但必须是硬的。
第1节能量及其形式(一)认识能量1.物体具有做功的本领,是因为它具有能量。
能量也简称能。
2.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大(二)能量的形式自然界中任何物体都具有能量,能量是以多种形式存在的,根据能量的特点大致可以分为机械能、电磁能、内能、化学能、光能、核能、声能等第2节机械能(一)动能1.定义:物体由于运动而具有的能量2.决定其大小的因素:物体的速度越大,质量越大,动能就越大(二)势能A.重力势能1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能2.决定其大小的因素:物体的质量越大、位置越高,重力势能就越大B.弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能2.决定其大小的因素:对于同一物体,弹性形变越大,弹性势能越大(三)动能和势能的转化A.机械能:动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能B.机械能的转化1.动能和势能可以相互转化2.机械能也可以转化为其他形式的能量C.机械能守恒:如果只有动能和势能的相互转化(转化过程中不受阻力),机械能的总量就保持不变,或者说机械能守恒第3节能量转化的量度(一)功1.定义:如果一个力作用在物体上,且物体在这个力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了功2.力对物体做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上通过了距离(二)功的计算1.功的计算:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积2.公式:用F表示力,s表示在力的方向上通过的距离,W表示功,则W = Fs3.单位:在国际单位制中,力的单位是牛,距离的单位是米,功的单位是焦耳,简称焦(J)。
1J=1N×1m=1N∙m4.应用W = Fs计算功时,力与物体通过的距离方向必须一致,且对应同一物体、同一段时间(三)做功的实质做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做了多少功,就有多少能量发生了转化。
因此,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,也是焦耳(四)功率1.定义:功与做功所用时间之比功率,它在数值上等于单位时间内所做的功2.物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量3.公式:如果用P表示功率,用W表示功,用t表示做功所用的时间,功率的计算公式为4.单位:在国际单位制中,功的单位是焦,时间的单位是秒,功率的单位是焦耳每秒(J/s),它有一个专门名称叫瓦特,简称瓦(W)工程技术上还常用千瓦(kW)、兆瓦(MW)作为功率的单位,1kW = 1000W,1MW = 106W5.功率表示做功的快慢,不表示做功的多少,一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定。
《能的转化和能量守恒定律》知识清单一、能的形式在我们的日常生活和自然界中,能量以多种形式存在。
1、机械能机械能包括动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量,其大小与物体的质量和速度有关。
质量越大、速度越快,动能就越大。
比如奔跑的汽车、飞行的飞机都具有动能。
势能则分为重力势能和弹性势能。
物体由于被举高而具有的能量叫重力势能,其大小与物体的质量、被举高的高度有关。
像高山上的石头、起重机吊起的重物都具有重力势能。
而物体由于发生弹性形变而具有的能量称为弹性势能,例如被压缩的弹簧、拉开的弓。
2、内能内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
一切物体,不论温度高低,都具有内能。
内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。
当我们加热物体时,它的内能会增加;物体对外做功,内能会减少。
3、电能电能是由电源提供的,通过电路的传输和用电器的工作来实现能量的转化。
比如电灯将电能转化为光能和内能,电动机将电能转化为机械能。
4、化学能燃料、食物等都储存着化学能。
通过燃烧、化学反应等过程,化学能可以转化为其他形式的能量。
例如汽车燃烧汽油,就是将化学能转化为机械能。
5、光能太阳光是光能的主要来源。
太阳能热水器将光能转化为内能,植物通过光合作用将光能转化为化学能。
6、核能核能来自原子核的变化,包括核裂变和核聚变。
核电站利用核裂变反应产生的能量来发电,核聚变则是太阳等恒星释放能量的方式。
二、能的转化能量的转化在生活中无处不在。
1、摩擦生热是机械能转化为内能的典型例子。
当我们双手相互摩擦时,会感觉到发热,这就是机械能转化为内能。
2、水电站中,水从高处流下,带动水轮机转动,进而带动发电机发电。
这个过程中,水的重力势能先转化为水轮机的机械能,然后再转化为电能。
3、内燃机工作时,燃料燃烧产生高温高压气体,推动活塞做功。
这是化学能转化为内能,然后内能又转化为机械能。
4、植物进行光合作用,将光能转化为化学能存储在有机物中。
5、给电池充电时,电能转化为化学能;使用电池时,化学能又转化为电能。
能量的转化和守恒知识要点第1节 能量的相互转化1、人造卫星在太空中工作所需的电能来自哪里?太阳能(光能)→化学能→电能 (光电电池:太阳能(光能)→电能) 2、间歇泉能从断地向外面喷泉,能量从哪里来? 热能→机械能3、青蛙一跃去捕食害虫,如何获得能量?这些能量从哪里来? 化学能→机械能4、自然界中各种形式的能量不能孤立的,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。
5、能量转化是个普遍现象,自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
第2节 能量转化的量度1、 功必须具备两个要素:力和力的方向上通过的距离2、在下列三种情况下,力对物体没有..做功: ⑴物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离; ⑵物体受到力的作用,但没有移动距离;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;(力的方向与通过的距离成90度角)3、功的计算公式:功=力×距离 (功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积)W =Fs 单位:焦(J )或 牛·米(N ·m ) **功的计算公式计算时需注意的问题:1、 分清是哪个力对物体做的功,计算功时的F 就是这个力2、 公式中的“s ”一定是在力的方向上通过的距离,强调对应4、做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做多少功,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,能量单位与功的单位一样,也是焦耳。
5、功率――单位时间里完成的功。
反映该物体做功的快慢。
计算公式:功率=功/时间 P =tW=Fv (F 为牵引力,v 为速度) 单位:瓦特(W ) 或 焦/秒 (J/s ) 或 牛·米/秒(N ·m/s )第3节 认识简单机械1、 一根硬棒能够在力的作用下围绕着一个固定点转动,这样的硬棒称为杠杆。
2、 杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
3、“力臂..”是支点到力的作用线的距离,即垂线段的长度。
5、什么是杠杆的平衡?当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或作匀速转动时,我们说杠杆平衡了。
在研究杠杆平衡中为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢? 为了便于测量力臂 杠杆的平衡条件:F 1·l 1=F 2·l 2定滑轮的特点:1、滑轮位置固定不动2、相当于是一个等臂杠杆(作图进行分析)3、不能省力4、可以改变力的方向 动滑轮特点:1、滑轮随钩码一起向上运动2、相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆(作图分析)3、可以省一半的力(不计摩擦和滑轮重)4、不能改变力的方向,并且动力移动距离2倍于物体上升距离。
6、使用滑轮组时,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一。
nG G F 21+=(F 为绳子自由端的拉力,G1为物重,G2为动滑轮重,n 为动滑轮上绳子的段数) 7、使用滑轮组虽然省了力,但是却费了距离。
动滑轮由几根绳子吊着,拉力移动的距离就是重物移动距离的几倍。
(如n=3,物体上升4米,则绳子自由端要移动12米)8、必需要做的这部分功叫做有用功(如课本图3-31上沙袋上升做的功W 有=Gh );虽然 不需要,但又不得不做的那部分功叫额外功或无用功(如克服动滑轮的重力、摩擦等做的功); 两者的总和叫总功。
W 总=W 有用+W 额外 W 总=FS9、机械效率:有用功跟总功的比值,用η表示。
η越大,机械工作时能量的利用率越高。
在使用机械时,总是尽可能减小额外功(减小摩擦、减小滑轮自重)或增大有用功(增加物重)以提高机械效率。
实际使用机械时,机械效率总小于1! 10、常见的简单机械有:杠杆、滑轮、斜面(1)用滑轮组提升重物时,克服重物的重力所做的功是有用功,对动滑轮的重力、绳子的重力、摩擦所做的功是额外功,绳子上的拉力所做的功是总功。
绳子移动的距离s 是重物提高高度h 的n 倍。
计算公式: W 有=G 物h W 额=G 动h W 总=Fs 绳W 总 =W 有+W 额 s 绳=nh η= W 有/ W 总(2)用滑轮组拉物体水平运动时,克服地面的摩擦做的功是有用功。
拉力所做的功是总功。
W 有=fs W 总=Fs 绳 η= W 有/ W 总 (3)利用斜面来提升重物,若不计摩擦,则: Fl =GhF 表示拉力,l 表示斜面的长,G 表示物体的重力,h 表示斜面的高。
(4)利用斜面来提升重物,若考虑摩擦,则:计算公式: W 有=G 物h W 额=fl W 总=FlW 总 =W 有+W 额 η= W 有/ W 总第4节 动能和势能1、 动能:物体由于运动而具有的能。
动能的大小和质量、速度有关。
质量(m)越大,动能越大;速度(v)越大,动能也越大。
(E 动=21mv 2) 2、 重力势能:物体的质量(m)越大,位置(h)越高,具有的重力势能就越大。
(E 势=mgh=Gh ) 3、弹性势能:弹性势能的大小跟物体的形变有关。
物体的形变越大,弹性势能就越大。
4、如果没有受到摩擦等阻力,动能和势能在相互转化过程中,机械能的总量保持不变。
第5节物体的内能1、物质由分子、原子或离子构成,这些粒子在永不停息地作无规则运动。
2、扩散现象表明粒子在不停地作无规则运动,而且温度越高,粒子作无规则动的速度越大。
3、物体内部大量粒子的无规则运动叫做热运动。
4、物体内部大量做无规则运动的粒子具有的能叫做内能。
内能又俗称热能。
5、一切物体都具有内能。
物体的温度越高,质量越大,具有的内能越大。
6、改变物体内能的方法有两种:做功和热传递。
这两种方法对改变物体的内能是等效的。
7、对物体做功,物体的内能增加。
例如:①克服摩擦做功,物体的内能增加;②压缩气体做功,物体的内能增加;物体对外做功,物体的内能减少。
例如:气体膨胀对外做功,内能减少。
8、在热传递过程中,传递的能量叫做热量。
物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少。
9、做功改变物体内能的实质是其它形式的能与物体内能的相互转化;而热传递改变物体内能的实质是内能的转移。
10.1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值。
单位焦/千克。
11、焦炭的热值是3.0×107焦/千克,表示1千克焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107焦。
12、燃料燃烧放出的热量计算公式:Q放=mq m表示燃料的质量,q表示燃料的热值。
第6节电能的利用1、电功――电流所做的功。
反映有多少电能转化为其它形式的能2、电功率――电流单位时间所做的功。
描述电流做功的快慢,单位:瓦特或千瓦3、输入功率――用电器消耗的总电功率。
4、输出功率――电动机(或发电机)输出的有用功率。
5、电功率计算:等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。
P=UI (定义公式)单位:瓦特或伏·安6、电功的计算电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积。
W=UIt (定义公式)根据欧姆定律可推导出:W=I2Rt W=U2/Rt(注:推导公式在纯电阻电路中方可使用)单位:焦、伏·安·秒7、电能表(又称“千瓦时计”,俗称“电度表”)――可以直接测量某段时间家中消耗了多少电能。
计量单位:千瓦时kW·h1千瓦时=3.6×106焦使用方法:联接在进户线上,计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用户的用电度数。
电能表上标注的“220V5(20)A”、“600revs/kW·h”各表示什么意思?220V表示是额定电压。
5表示额定电流。
(20)表示最大电流600revs/kW·h表示电能表转600圈,用了1千瓦时的电能。
8.实验室测定小灯泡的额定功率:a)实验原理:P=UIb)实验器材:小灯泡、电源、导线、电流表、电压表、开关、滑动变阻器;c)电路图:d)注意:在连接电路时,开关要断开;在闭合开关前,变阻器的电阻调到最大。
第7节电热器1、焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
Q=I2Rt ①若电流所做的功全部转化为电热器的内能,即为纯电阻电路,则:W=Q所以,Q=W=UIt=I2Rt也可Q=W=Pt②若电流所做的功只有一部分转化为热,则只可用焦耳定律来计算2、电热器是利用电流的热效应工作的。
电热器中的发热体由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上制成的。
第8节核能的利用1、核裂变――质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出能量的过程。
2、链式反应(chain reaction):如果产生的中子继续轰击其他铀核,就会导致一系列铀核持续裂变。
原子弹――根据核裂变的原理制成。
属于不可控制的链式反应的结果!3、核聚变――2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出能量的过程。
由于聚变反应需要在很高的温度下才可发生,所以也叫热核反应(氢弹),相同情况下释放出的能量比核裂变大。
4、核能的和平利用――核电站(核裂变,可控制的链式反应)核电站能量转化:核能→内能→机械能→电能5、核变过程中除了放出大量热量外,同时也会放出许多肉眼无法看见、能量很高的射线如以下三种:α射线:带2个单位正电荷,是氦原子核β射线:带1个单位负电荷,是高速的电子流γ射线:电中性第9节能量的转化与守恒定律能量转化和守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,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,能的总量保持不变。
能量的转移和转化有一定的方向性。