专题05 能量的转化与守恒-九年级科学上学期期末考点大串讲（浙教版）

能量的转化与守恒浙教版九年级上册

知识清单考点串讲目录巩固提升知识清单考点串讲考点串讲考点一：能量的形式物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、声能、电能、电磁能、内能、核能等。考点串讲例1、手机通过电磁波进行信息传递，这些电磁波就是人们常说的是“手机辐射”。“手机辐射”具有（）A．机械能 B．电磁能 C．声能 D．化学能B考点串讲考点二：动能物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如:飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。考点串讲考点二：动能物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。考点串讲考点二：动能在探究和理解动能大小与哪些因素有关时，应注意以下两点(1)因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用控制变量的方法进行实验。(2)一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同决定，在比较物体的动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。考点串讲例1、如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1~t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（）

A.E1<E2<E3B.E1>E2>E3C.E1<E2=E3D.E1=E2<E3C考点串讲考点三：重力势能定义:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。判断一个物体是否具有重力势能，关键是看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。物体的重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能就越大。考点串讲例1、在无人机匀速上升过程中，对其分析正确的是（）A．质量增加B．动能增加C．重力势能增加D．机械能不变C考点串讲考点四：功（一）做功的两个必要因素做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。两者缺一不可，否则就没有做功，例如：运动员把杠铃举过头顶不动时，虽然有力但杠铃并没有在力的方向上移动一段距离，所以不做功。考点串讲考点四：功(1)力对物体不做功的三种情况①有距离无力：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过一段距离；②有力无距离：有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过一段距离；③力与距离垂直：物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与力的方向垂直。(2)物体在力的方向上通过一段距离是指力与距离具有同向性、同体性和同时性。考点串讲考点四：功（二）功的计算功有大小，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。即功=力x距离。如果用F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，W表示功，则功的计算公式为W=Fs。应用功的计算公式时，必须注意以下三点：(1)公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力F方向上通过的距离。(2)F是使物体沿力F方向通过距离s过程中，始终作用在物体上的力，大小和方向都是不变的。考点串讲考点四：功（三）功的单位在国际单位制中，力的单位是牛(N)，距离的单位是米(m)，功的单位是牛.米(N.m)，在国际单位制中，用专门的名称“焦耳”来表示，简称为焦，符号是J。1焦=1牛.米。（四）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。考点串讲例1、用400牛的力F沿水平方向分别拉质量是200千克的大木箱和质量是100千克的小木箱，在水平方向各前进5米，则（）A．力F拉大木箱时做的功多B．力F拉小木箱时做功反而多C．两次做功一样多D．两次做功对象不同，无法比较C考点串讲考点五：杠杆（一）杠杆的五要素(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示)(2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示)(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示)(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示)(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示)考点串讲考点五：杠杆（二）力臂的画法要正确画出杠杆上各力的力臂，首先要明确力臂的概念---力臂是从支点到力的作用线的距离，这是解决杠杆问题的关键。通常按下述步骤即可画出力臂:(1)在杠杆的示意图上，确定支点O，如图所示。(2)画好动力作用线及阻力作用线，有时需要用虚线将力的作用线延长。(3)从支点0向力的作用线引垂线，要画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用实线表示并用大括号勾出，在旁边标上字母1或h，分别表示动力臂或阻力臂。考点串讲考点五：杠杆杠杆的分类考点串讲考点五：杠杆（三）人体中的杠杆人体的不少骨骼也构成了杠杆、分析人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分；骨---一根硬棒；肌肉收缩---动力的来源；两根骨之间可以活动的关节---支点；移动肢体或物体----阻力的来源。考点串讲考点五：杠杆（四）求最大动力臂和最小动力由F1xL1=F2xL2知，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，动力臂最长时，动力最小。要求最小动力，应先求最大动力臂。(1)找最大动力臂的方法:①动力作用点确定时，支点到动力作用点的线段长即为最大动力臂；②动力作用点没有确定时，应看杠杆上哪一点离支点最远，则这一点到支点线段长即为最大动力臂。考点串讲考点五：杠杆（四）求最大动力臂和最小动力(2)最小动力的作法:①作出最大动力臂(即连接支点与最远点作为最大动力臂)；②过动力作用点作最大动力臂的垂线，根据实际情况确定动力方向。(3)若动力臂和阻力一定时，由杠杆平衡条件可知，阻力臂最小时，动力最小。考点串讲考点五：杠杆（五）用杠杆平衡分析和计算相关问题明确支点→分析动力和阻力，明确大小和方向→确定力臂，先找点，后延线，过支点，引垂线→用杠杆公式解题计算若有两个支点时，先分析左边支点对应的两个力与两个力臂；同理分析右边支点对应的力与力臂。考点串讲例1：如图杠杆AB处于平衡状态，O点为杠杆支点，则力F力臂是（）A．OFB．OD C．OCD．DF

C考点串讲考点六：滑轮（一）滑轮的分类与作用使用滑轮工作时，根据滑轮轴的位置是否移动，可将滑轮分成定滑轮和动滑轮两类。考点串讲考点六：滑轮（一）滑轮的分类与作用使用滑轮工作时，根据滑轮轴的位置是否移动，可将滑轮分成定滑轮和动滑轮两类。考点串讲考点六：滑轮定滑轮和动滑轮的实质(1)定滑轮可以看做一个变形的杠杆，如图所示，滑轮的轴相当于支点，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，根据杠杆的平衡条件可知:F=G,所以不省力。因此，定滑轮的实质是一个等臂杠杆。考点串讲考点六：滑轮定滑轮和动滑轮的实质(2)动滑轮也可以看做一个变形的杠杆，如图所示，支点o在滑轮的边缘上，动力臂为阻力臂的2倍，故动力F是阻力F的二分之一，即动滑轮能够省一半力。因此，动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，使用动滑轮费一倍的距离，如物体上升距离为h，则绳子自由端移动的距离s=2h。考点串讲（二）滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，同时具备定滑轮和动滑轮特点，既可以省力，又能改变力的方向(但费距离)。(1)探究滑轮组的省力情况:①用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重。②按图甲方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计读数F1③按图乙方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计读数F2。分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与钩码的重G以及动滑轮的重G轮的关系为F=(G+G轮)/2即重物与动滑轮的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之几。考点串讲（二）滑轮组(2)利用滑轮组提起物体时，动力F通过的距离s与物体被提高的高度h的关系是s=nh(n表示承担物重的绳子股数)。考点串讲（三）机械效率有用功、额外功、总功的定义(1)有用功:人们提升重物过程中必须做的功，用w有用表示。(2)额外功:利用机械时，人们不得不额外做的功，用W额外表示。(3)总功:人的拉力(动力)对动滑轮(机械)所做的功，用W总表示，W总=W有用+W额外(4)有用功、额外功、总功的单位都是焦(J)。考点串讲（三）机械效率考点串讲（三）机械效率提高机械效率的途径:①在所做的有用功不变的情况下，减小额外功，具体方法是改进结构，使机械更合理，更轻巧，如减少动滑轮的个数，或换用质量小的动滑轮，尽量减小摩擦等;②在所做额外功一定的情况下，增大有用功，即在机械能承受范围内尽可能增加每次提起重物重力。考点串讲例1、用如上图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是()A.动滑轮的重力为5NB.该滑轮组的机械效率可以达到100%C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5JD考点串讲考点七：电功率（一）电功率(1)物理意义:描述电流做功的快慢。(2)定义:电流在单位时间内做的功。用字母P表示。(3)单位:瓦(W)或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1000瓦。(4)公式:P=W/t，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，t=W/P考点串讲考点七：电功率（二）实际电压和实际功率(1)实际电压:用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或小，还可能为零。常用U实表示。(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小，当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。(3)灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。无论额定电压如何，额定功率如何，在没有损坏的前提下，只要灯泡的实际功率相等，其发光的亮度就相同。考点串讲考点七：电功率(4)实际功率和额定功率之间的关系:考点串讲考点七：电功率（三）电功率的计算公式(1)实验表明，用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流的乘积。(2)电功率的公式可表示为P=UI(电功率的基本公式，适用于所有电路的计算)，由公式得出，电功率的单位瓦特也可表示为1瓦=1伏.安。(3)电功率的推导公式:将公式I=U/R代入上述公式，可推导出:P=I2R或P=U2/R(只适用于纯电阻电路的计算)。(4)无论用电器串联或并联，电路的总功率都等于各用电器的实际功率之和，关系式为P=P1+P2+..+Pn。考点串讲考点七：电功率（四）电功的计算(1)根据功率和功的关系P=W/t可以得到电功的计算式，即W=Pt=UIt。这就是说，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。(2)根据公式W=UIt,电功的单位焦耳也可表示为1焦=1伏.安.秒。(3)将公式I=U/R代入电功公式，可得W=U2t/R或W=I2Rt。同样这两个公式只能运用于纯电阻电路中。考点串讲考点七：电功率（五）电流的热效应(1)定义:电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。(2)实质:电流通过导体发热的过程实际上是电能转化为内能的过程。(3)应用:各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的，如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体，发热体一般是由电阻大、熔点高的金属导体制成的。考点串讲考点七：电功率（六）焦耳定律(1)焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。焦耳定律是由英国科学家焦耳最先发现的。(2)公式:Q=I2Rt。考点串讲考点七：电功率(3)对焦耳定律的计算公式Q=I2Rt的理解要注意以下几点:①讲到影响电流通过导体产生热量的因素时要控制好变量，要同时考虑到通过导体的电流、导体电阻和通电时间。例如不能说导体通电时间越长，产生的热量就越多。②不能说导体产生的热量跟电流成正比，只能说跟电流的二次方成正比。③公式中的各个物理量都是对同一导体或电路而言的，计算时不能张冠李戴。④电热和电功的单位是相同的，都是焦(J)。考点串讲例1、将灯L1（6伏6瓦）和L2（3伏3瓦）串联接入电源电压为9伏电路中，闭合开关后，两灯都发光。下列关于L1、L2的说法正确的是（）

A．实际功率一样大B．额定功率一样大C．亮度一样亮D．都能正常发光D巩固提升