能量的轉(zhuǎn)化與守恒講義復(fù)習(xí)課程

1、能量的轉(zhuǎn)化與守恒講義能量的轉(zhuǎn)化與守恒一、能量的相互轉(zhuǎn)化各種形式的能量有：電能、熱能、化學(xué)能、生物能，機(jī)械能（包括動(dòng)能和勢(shì)能）、 光能、太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能，原子核能、地?zé)崮?、潮汐能等。能量的相互轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程，包括“消耗能量”、“利用能量”和“獲得能量”。能量的轉(zhuǎn)化普遍存在，如動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，生物能 轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能等。二、能量轉(zhuǎn)化的量度（1）做功是表示能量轉(zhuǎn)化的多少。做功的兩個(gè)必要出素：一是：作用在物體上的力；二是：物體在力的方向上通過(guò)了一段距離。功的定義：功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。功的公式：W=FS （功二力墟巨離），F(xiàn):

2、作用在物體上的力；S:物體在F方向上通過(guò)的距離。功的單位：焦耳，簡(jiǎn)稱為“焦”，符號(hào)為J”，焦耳=1牛米重要提示：物體做功的多少，只與F和S有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、物體具體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（是而勻速、變速）無(wú)關(guān)，與是否受摩擦（即物體表面是否粗糙）等因素也無(wú)關(guān)。F和S必須是同時(shí)作用在同一物體上（同一時(shí)間內(nèi)所作用的力和移動(dòng)的距 離）。三、能量轉(zhuǎn)化的量度（2）1功率是表示物體做功快慢的量。（能量轉(zhuǎn)化的快慢）2功率的定義：物體在單位時(shí)間里完成的功叫功率。W功率的公式：P=t , P = Fv。4功率的單位：瓦特，簡(jiǎn)稱“瓦”，符號(hào)W”單位之間的換算關(guān)系：1瓦=1焦/秒，1千瓦=1000瓦；1兆瓦=106瓦-重要提

3、示：功率大小是由 W與t共同決定的，做功多的物體不一定功率大。利用其變形公 式P= Fv可以用來(lái)解釋為什么汽車上坡時(shí)要減速而加大油門，其解釋為：當(dāng) P一定 時(shí)，F(xiàn)與v成反比，汽車上坡時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定，司機(jī)采用降低速度的方法來(lái) 獲得較大的牽引力的緣故。四、動(dòng)能和勢(shì)能（1）能量：一個(gè)物體能夠做功，這個(gè)物體就具有能（量），能量的單位是焦耳。動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體質(zhì) 量越大.運(yùn)動(dòng)速度越快，其動(dòng)能也就越大。勢(shì)能可分為重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。（1）重力勢(shì)能是指物體由于被舉高而具有的勢(shì)能它與物體的質(zhì)量和物體被舉高的 高度有關(guān)，質(zhì)量越大被舉得越高，勢(shì)發(fā)生形變能

4、越大。（2）彈性勢(shì)能：物體由于而具有的勢(shì)能，彈性形變?cè)酱?，物體的勢(shì)能就越大。重要提示：1一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。2 物體只要被舉高，就具有重力勢(shì)能；物體發(fā)生彈性形變，就具有彈性勢(shì)能。五、動(dòng)能和勢(shì)能（2）機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能的總和，叫機(jī)械能。機(jī)械能守恒定律：動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，如果不 受阻力。機(jī)械能的總量保持不變。物體的動(dòng)能和彈性勢(shì)能也可以相互轉(zhuǎn)化。重要提示：在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，若有“物體勻速下落”或“物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 有發(fā)熱”或“物體表面粗糙”或不提“物體表面光滑”等字樣時(shí)，均有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能，從而使機(jī)械能不守恒?？茖W(xué)探究：.擺錘實(shí)驗(yàn)：用細(xì)繩把擺錘懸掛起

5、來(lái)，將擺錘拉到某一高度后放口J =干手，在擺錘向下擺動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能變小，速度變大，擺錘的動(dòng)能增大。當(dāng)擺錘向上擺動(dòng)過(guò)程中.速度變小，擺錘的動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大。2 滾擺實(shí)驗(yàn)： 滾擺下降過(guò)程中，重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)速增大，動(dòng)能 變大。當(dāng)滾擺上升過(guò)程中，轉(zhuǎn)速變小，動(dòng)能變大，重力勢(shì)能增大 。 實(shí)驗(yàn)表明：(1)物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。(2)物體的動(dòng)能和彈性勢(shì)能也可以相互轉(zhuǎn)化。思考：若沒(méi)有摩擦阻力擺錘和滾擺將怎樣運(yùn)動(dòng)？六、物體的內(nèi)能熱運(yùn)動(dòng)：物體內(nèi)部大量微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)2 內(nèi)能：物體內(nèi)部大量微粒做熱運(yùn)動(dòng)具有的能，也叫熱能。做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，且是等效的。做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是熱 能與

6、其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化。熱傳遞實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能從高溫物體傳遞到低溫物體，或 者從同一物體的高溫部分傳遞到低溫部分。燃料燃燒是一種化學(xué)變化，是物質(zhì)劇烈氧化的過(guò)程。從能量的轉(zhuǎn)化看，燃料燃 燒釋放熱量的過(guò)程是將貯存在燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程。燃料熱值：1千克某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。其單位是焦 /千克(J/kg)。重要提示：微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。熱運(yùn)動(dòng)是指大量微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，單個(gè)微粒無(wú)熱運(yùn)動(dòng)可言?？梢?jiàn)，單個(gè)微粒 也無(wú)內(nèi)能可言內(nèi)能的大小跟物體的質(zhì)量也有關(guān)，例如一壺沸水的內(nèi)能比一杯沸水的內(nèi)能就要 大得多。七、電能的利用（1）電流做功的過(guò)程，就是把電能轉(zhuǎn)化為

7、其他形式的能的過(guò)程.電流對(duì)電器做了多 少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電功率：表示電流做功的快慢，也即表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的快慢.電F二里功率的定義式：13 .電功率的單位：瓦特，簡(jiǎn)稱“瓦”，符號(hào)W”，還有千瓦（kW）。 額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓。用U額表示；額定功率：是用電器在額 定電壓下消耗的功率，用 P額表示。重要提示：1.實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率，用P實(shí)表示。電燈的亮度是由電燈的功率來(lái)決定的，當(dāng)電燈正常發(fā)光時(shí)，由額定功率來(lái)決 定，若電燈不正常發(fā)光.則由它的實(shí)際功率來(lái)決定。八、電能的利用（2）1 .電功率大小等于通過(guò)這個(gè)電器的電流與這個(gè)電器兩端電壓的

8、乘積。電功率的公式：P = UI。 電功：電流在某段電路上做的功，公式為：W = Ult。單位：焦耳，1焦=1 伏安秒電能表上的計(jì)量單位：千瓦時(shí)，俗稱度。電功的單位。1千瓦時(shí)=1000瓦X3600秒=3.6 1蛙焦重要提示：1電流做功的實(shí)質(zhì)：電流在某段電路上做的功，等于這段電路兩端的電壓 與通過(guò)這段電路的電流，以及通電時(shí)間的乘積。電功的單位與機(jī)械功的單位一樣，都是焦耳。九、電能的利用（3）電能表：測(cè)量用電器消耗的電能大小的儀器，符號(hào)“ kWh”，千瓦時(shí)俗稱“度” 電能的單位之間的換算關(guān)系：1千瓦時(shí)=1000瓦X3600秒=3.6 W6焦重要提示：1.電能表的規(guī)格“220V 10A ”表示電能表

9、的額定電壓是220伏，允許通過(guò) 的額定電流是10安。某電能表面標(biāo)有“ 1800R/kWh ”，它表示電路每消耗1千瓦時(shí)的電能，該電能表 的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)1800轉(zhuǎn)。十、電熱器常見(jiàn)的電熱器：電飯煲、電熱水壺、電熨斗、電吹風(fēng)機(jī)、電烙鐵等。電流的熱效應(yīng)：電流通過(guò)各種導(dǎo)體時(shí).會(huì)使導(dǎo)體的溫度升高的現(xiàn)象。焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。用公式表示為：Q = I2Rt。重要提示：I .各種電熱器都是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的。電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱的過(guò)程實(shí)質(zhì)上 是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程。電熱器的優(yōu)點(diǎn)：清潔、無(wú)污染、熱效率高、便于控制和調(diào)節(jié)等。3. W = Ult和Q = l2Rt是有區(qū)別的，只有當(dāng)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)，電熱正好等 于電功時(shí)，W = Q才能成立。十一、核能的利用核能：原子核發(fā)生變化時(shí)要釋放出核能，或稱原子能。2 獲得核能的兩種途徑：重核裂變（原子彈）和氫核聚變（氫彈）。核電站中的能量轉(zhuǎn)化：核能一內(nèi)能一機(jī)械能一電能。常見(jiàn)的放射線：a射線、B射線、丫射線。放射線的應(yīng)用：可以通過(guò)變異，培育優(yōu)良品種：用丫射線做手術(shù)一一丫刀；用射 線來(lái)殺菌、保鮮。十二、能量的轉(zhuǎn)化與守恒能量轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化 為其他