能量的转化和守恒小结课件

能量的转化和守恒1/20/2025第一节能量的转化1/20/2025能量有多种形式各种形式的能量机械能声能化学能光能热能动能势能核能电能1/20/2025能量有多种形式高处的物体具有重力势能势能——重力势能和弹性势能动能和势能统称为机械能．1/20/2025能量的相互转化1.自然界中各种形式的能量都不是孤立的；2.不同形式的能量可以发生相互转化；3.能量也会在不同物体间相互转移。1/20/2025能量的相互转化常见的能量转化1.电动机：电能→机械能2.发电机：机械能→电能3.光合作用：光能→化学能4.燃料燃烧：化学能→热能5.生物体运动：化学能→机械能和热能1/20/2025第2节能量转化的量度1/20/2025功如果物体受到力的作用，并且在力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。1/20/20251、做功的两个必要因素：⑴作用在物体上的力⑵物体在力的方向上通过的距离做功的两个因素缺一不可1/20/2025注意：s是F方向上的距离1焦耳=1牛·米2、功的计算⑴规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。⑵公式：功＝力×距离

W＝Fs⑶功的单位：焦耳(J)1/20/20253、功和能的关系⑴物体具有做功的本领，是因为它具有能。⑵做功的过程实质上就是能量转化的过程。⑶功用来量度能量转化的多少。因此，能量的单位和功一样也是焦耳。1/20/2025第3节认识简单机械1/20/2025杠杆一根硬棒，如果在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。1/20/2025OOOF1F1F2F2L1支点

动力阻力动力臂阻力臂L2F1F2O杠杆的五要素认识杠杆1/20/2025支点：杠杆绕着转动的点（O点）动力：使杠杆转动的力（F1）阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）动力臂：从支点到动力作用线的距离（L1）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2）1/20/2025L2L1画出下列杠杆的动力臂和阻力臂L1L2L1L2L2L1L1L21/20/2025l1l2l2l1l2l1OO1/20/2025力臂是“点”（支点）到“直线”（力的作用线）的距离①找出支点；②根据力的作用效果画出动力和阻力的图示；③利用几何作图原理，作出“点”到“直线”的距离。1/20/2025杠杆的平衡杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。研究杠杆的平衡1/20/2025杠杆的平衡条件：F1·L1=F2·L2动力χ动力臂＝阻力χ阻力臂Ｆ１Ｌ２＝Ｆ２Ｌ１1/20/2025杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆费力杠杆等臂杠杆L1>L2F1<F2(动力<阻力)L1<L2F1>F2(动力>阻力)L1=L2F1=F2(动力=阻力)3、杠杆的类型省力费距离费力省距离既不省力也不省距离1/20/2025★杠杆静止在如图所示的位置，杠杆平衡吗？★实验时，为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?能在杠杆上直接读出力臂的大小1/20/2025F1F2oL1L2平衡螺母杠杆杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用?调节杠杆自身的平衡1/20/2025滑轮1/20/2025滑轮在使用时，根据轴的位置是否移动使用时，轴固定不动，叫定滑轮。使用时，轴和重物一起移动，叫动滑轮。1/20/2025一、定滑轮1、定滑轮实际上就是等臂杠杆。A：支点在轴心O处。B：动力臂l1等于阻力臂l22、拉力大小始终等于重物的重力大小。3、拉力的方向与重物移动的方向相反。结论：使用定滑轮不省

，但可以改变力的

。力F＝G方向l1l2.0FGFFL1=L24、动力移动的距离等于物体移动的距离1/20/2025A:支点在边缘O处B：动力臂l1为阻力臂l2的2倍。L1=2L2动力F为阻力G的倍1212F＝G1：动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。2：在上述情况下，动力是阻力的1212F＝G即3：拉力的方向与重物的移动方向相同。结论：使用动滑轮可以＿＿＿＿，但不能改变施力的＿＿＿＿。省力方向FGl2l1O.二、动滑轮1/20/2025动滑轮省力不省距离（费距离）4、动力移动的距离等于物体移动距离的两倍，S=2h。1/20/2025滑轮组由定滑轮和动滑轮组成。FGFGFG1/20/20251、使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重和磨擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是物重的几分之一即1nF＝G(a)若动滑轮重G′不计，拉力F是多少？(b)若动滑轮重G′不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少？思考题：在左图所示的滑轮组中，G/GF15F＝G15F＝(G+G′)1/20/2025F.2、使用滑轮组水平拉重物时，若动滑轮重和摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即13F＝ffNGT如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。1nF＝f1/20/2025机械效率1/20/2025有用功：必须要做的这部分功额外功：人们不需要但又不得不做的功总功：有用功与额外功的总和W总=W有+W额注：通常总功指对机械所施加的动力所做的功W总=FsW有=G物hW额=fs或=G动hW有W额W总（无用功）动力绳子通过的距离1/20/2025有总WW=h×100%一、机械效率1、有用功跟总功的比值叫机械效率

⑵有用功总小于总功，所以机械效率总小于1

⑴机械效率一般用百分数表示，没有单位

1/20/2025斜面LhGFACBFLW动力=W重力=ＧhFL=Ｇh光滑1/20/2025⑵斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。⑶同一物体升高相同的高度，斜面越长越省力。

⑴使用斜面可以省力.1/20/2025使用任何机械都不能省功．功的原理1/20/2025第四节动能和势能1/20/2025能量的存在形式多种多样如：能量物体能够对外做功，表示这个物体具有能量（energy），简称能。声能、光能、内能、电能、机械能······化学能、1/20/20251.动能物体由于运动而具有的能，叫做动能。（1）定义：（2）实例：行驶的汽车、奔驰的马、飞行的子弹、滚动的球、流动的河水、风……都具有动能。1/20/2025得出结论质量相等的物体，运动的速度越大，动能越大。运动速度相等的物体，质量越大，动能越大。决定动能大小的因素：____________和_____________。运动物体的质量速度1/20/20252.势能重力势能弹性势能缆车蹦极1/20/2025定义：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。实例：阳台上的花盆、树上的果实、空中落下的冰雹、被举高的重锤……（1）重力势能1/20/2025得出结论：决定重力势能大小的因素：__________和_____________。物体的质量物体的高度质量相等的物体，高度越高，重力势能越大。高度相等的物体，质量越大，重力势能越大。1/20/2025（2）弹性势能物体由于弹性形变而具有的能量叫弹做弹性势能。物体发生的能够恢复原状的形变。1/20/2025第五节物体的内能1/20/20251、概念:物体内部大量粒子做热运动所具有的能叫内能(俗称：热能)3、热运动和内能关系：物体温度越高，分子热运动越剧烈，内能也越大。一、内能2、热运动：物体内部大量粒子的无规则运动。1/20/2025因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。结论:任何物体，都具有内能。1/20/2025物体的温度升高或降低时，内能会有什么变化？

物体温度升高，内能增加.物体温度降低，内能减少。1/20/2025内能跟温度的关系：１．物体温度越高，内能就越大。

２．温度是物体内部大量粒子无规则运动剧烈程度的标志。物体内能是否变化，可以从温度是否变化来反映。1/20/2025外界对物体做功，可以使物体的内能增加。做功的方式有：１．克服摩擦做功．２．压缩气体做功．改变内能的方式1/20/2025二、做功可以改变物体的内能外界对物体做功→物体内能增大（如：人的机械能→物体的内能）物体对外做功→物体内能减小（如：物体的内能→塞子的机械能）1/20/2025做功改变物体内能的实质是：其他形式的能（机械能）与内能的相互转化．功可以量度内能改变的多少．1/20/2025热传递的结果？热传递的实质是什么？发生热传递的条件？热传递的方向？没有能量的转化，只有能量（内能）的转移。接触的物体间或物体不同部分存在温度差从高温物体传递到低温物体，或者从同一物体的高温部分传递到低温部分等温热传递1/20/2025

2）在热传递中，传递的能量的多少叫做热量，可以用Q表示。1）从能的转化看，热传递实质上是内能从高温物体传递到低温物体或者内能从同一物体的高温部分传递到低温部分的过程。3）热量是物体内能转移的量度。4）单位：功、能、热量的单位都是焦耳。1/20/2025热传递的三种方式传导对流辐射1/20/2025做功和热传递对改变内能是等效的1/20/2025C水=4.2×103焦/（千克.℃）1千克的水温度升高1℃时需要吸收4.2×103焦的热量1/20/2025m⊿t(t－t0)cQ=mcQ=物质的比热吸收（释放）的热量质量升高（降低）的温度吸收（释放）的热量1/20/2025m⊿t(t－t0)cQ=mcQ=焦/（千克.℃）千克℃焦耳1/20/2025固体燃料：如木柴、煤等。液体燃料：如汽油、柴油。气体燃料：如煤气、天然气、氢气。燃料的种类和常用燃料1/20/20251、概念：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。四、燃料的热值：2、单位：焦/千克3、q表示1/20/2025已知烟煤的热值是2.9×107焦/千克，求3千克烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦。1千克烟煤完全燃烧放出的热量是2.9×107焦。3千克烟煤完全燃烧放出的热量是：2.9×107焦×3=8.7×107焦。燃料完全燃烧放出的热量=燃料的燃烧值×燃料的质量1/20/2025第六节电能的利用1/20/2025电器的电功率——电流在单位时间内所做的功电功率的单位：瓦特（W）千瓦(kW)1kW=1000WP=Wt电功率——电功、消耗的电能1/20/2025电器的电功率铭牌中“PZ220—40”的含义是什么吗？PZ：普通照明灯泡220V：额定电压

40W：额定功率电器在额定电压下工作时的功率。电器上标明的功率值都是额定功率。电器正常工作时的电压。

电器上标明的电压值都是额定电压。1/20/2025同一灯泡在不同的实际电压下，发光情况不同.实际电压越大，灯泡越亮，表明其功率越大。电器的电功率同一灯泡在不同实际电压下,电功率（即转化或消耗电能的快慢）不同。◆灯泡（用电器）在实际电压下的功率——称为“实际功率”◆灯泡的实际功率

灯泡的亮暗决定决定灯泡两端的电压1/20/2025——电器正常工作240V150V220V◆

U实＝U额，P实＝P额

U实<

U额，P实<

P额U实>

U额，P实>

P额电功率的计算所以应当尽可能使电器在额定电压下工作。——电器不能正常工作——长期使用会影响电器的寿命，还可能烧坏电器1/20/2025若给你二个不同额定功率的灯泡、二个电流表、二个电压表、一个开关、若干电池和导线，请你设计一个实验来定性地证明电功率与电压、电流的关系，你会怎样做？决定电器电功率大小的因素1/20/20251、控制二个灯泡两端的电压相同，而流过灯泡的电流不同，观察两个灯泡的亮暗，从而判断电功率的大小。A1A2L1L22、控制流过二个灯泡的电流相同，而灯泡两端的电压不同，观察两个灯泡的亮暗，从而判断电功率的大小。

L1L2V1V2决定电器电功率大小的因素1/20/2025现象在电压相同的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡的实际功率越大。A1A2L1L2电压大的灯泡较亮在电流相同的情况下，灯泡两端的电压越大，灯泡的实际功率越大。观察电流表的示数和灯泡的亮暗。实验观察电压表的示数和灯泡的亮暗。L1L2V1V2电流大的灯泡较亮结论决定实际电功率大小的因素1/20/2025电器的电功率等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。即：P=UI1瓦＝1伏·安决定实际电功率大小的因素U(电压)的单位——V(伏)I(电流)的单位——A(安)P(电功率)的单位——W(瓦)1W＝1V·A1/20/2025决定实际电功率大小的因素P=W/t与P=UI有什么不同？P=UI仅适用于电功率的计算。它表示电功率与电器两端电压和通过电器的电流的关系。P=W/t

是功率的定义式，适用于一切功率的计算。它直接表示电流做功（电能消耗）的快慢。1/20/20251焦=1瓦·秒=1伏·安·秒W=

Pt

=

UIt电流所做的功——叫“电功”你能根据P=W/t和P=UI得出电功与电压和电流的关系吗？电功的计算式：1J=1W·s

=1V·A·s单位：J(焦)W(瓦)s(秒)V(伏)A(安)电能(功)的单位、计算和测量1/20/2025“度”是哪个量的单位1度＝1kW·h1kW•h

=1000W的用电器正常工作1小时消耗的电能.电能(功)的单位、计算和测量电功和电能的常用单位1kW•h=1盏100W灯泡正常工作___小时消耗的电能.10t=W/P=1000W•h/100W=10hW=Pt单位单位单位

1/20/2025焦耳是电功和电能的国际单位，一度等于多少焦耳呢？1度=1kW•h想一想根据W=Pt得:1J=1W·s你家一个月用了多少度电是用什么来测量的?生活中常用电能表(俗称电度表)来测量电能.电能(功)的单位、计算和测量=1000W×3600s=3.6×106J1/20/2025根据公式:P=UI可知,测量出小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,就能求出灯泡的电功率.测定小灯泡的功率实验测量小灯泡的功率，实际上是测量灯泡的哪些物理量？如何测量？实验器材:小灯泡,电源,开关,导线,电压表,电流表,滑动变阻器在该实验中的作用：保护电路和通过改变接入电路中的电阻，从而改变小灯泡两端的电压，以使小灯泡达到或大于或小于额定电压，分别测出额定功率和实际功率。1/20/2025测定小灯泡的功率实验1、先将开关断开；2、闭合开关前先将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置.1/20/20252.闭合开关,接通电路.3.调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压等于额定电压，记录两电表的示数。4.调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压大约为额定电压的1.2倍;记录两电表示数,观察小灯泡的亮度变化.5.调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压大约为额定电压的0.8倍;记下电表示数,观察小灯泡的亮度变化.6.计算出三种情况下小灯泡的功率.1/20/2025实验次数小灯泡两端的电压/V通过小灯泡的电流

/A小灯泡的电功率

/W小灯泡明亮程度实验记录表1/20/2025第七节电热器1/20/2025电热器各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的。电热器的主要部件是:发热体1/20/2025焦耳Q＝I2Rt1840年,英国科学家焦耳通过实验研究发现：焦耳定律电流通过电阻时产生的热量跟电流的平方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正比。

意义：表示电流通过用电器有多少电能转化为热能。1818—1889年1/20/2025电热器中的发热体是用什么特点的材料制成电阻率大熔点高1/20/2025应用－－电热器1.原理：电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。2.常见的电热器3.电热器的主要组成部分：发热体材料一般选用：电阻率大，熔点高的金属丝绕在绝缘体上做成，也可用非金属材料制成棒状或管状电热元件。4.电热器的优点：清洁、无污染，热效率高，便于控制和调节等。1/20/20251、电能全部转化为热能时，2、电能没有全部转化为热能时，Q=I2Rt=W=Pt=UItQ=I2Rt＜W=Pt=UIt1、电流做多少功，就是消耗多少电能，也就是将多少电能转化成其他形式的能。2、纯电阻电路中，电流做多少功，就是将多少电能转化成内能。1/20/2025第八节核能的利用1/20/2025一、核能－－－原子核发生变化过程中所释放出来的能量获得核能有两种途径1、裂变2、聚变质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的