内容正文:
第 1 节 能量及其形式
我们需要能量来保证日常生活和工作,即使在睡觉的时候也需要消耗能量。我们的生活离不开能量。能量无所不在,能量的形式多种多样。
间歇泉
读图
没有能量,图中的各个情景能够实现吗?
运动员的奔跑
不能
我们的世界充满着能量
人的学习
植物的生长
瀑布飞流直下
汽车行驶
工厂流水线生产
尽管能量对我们的生活影响巨大,但要用一句话说清楚什么是能量却并不容易。为此,我们先来分析伽利略的一个理想实验。如图所示,伽利略曾经用这个理想实验论证了物体的惯性,为牛顿提出惯性定律奠定了基础。从这个简单的实验出发,我们来认识能量的概念。
斜面实验
在图的实验中,小球一旦从斜面滚下,它将会继续滚上另一个斜面。在这里我们会发现一个富有启发性的事实:如果没有摩擦力,不管斜面乙、丙比斜面甲陡些还是缓些,小球总是会滚到斜面乙上的B处或斜面丙上的C处,而B处或C处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同。这样看起来,小球好像“记住”了其起始高度。事实上小球“记住”的是与起始高度相联系的能量。当我们把小球提高到A处时,就给予了小球一种与升高高度相联系的能量。能量也简称为能。
斜面实验
思考与讨论:我们日常生活中的每一项活动都与能量有关吗?请举例说明。
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。
天体的运行、河水的流淌、候鸟的飞翔、人类的行走、蒲公英种子的飞行等,都属于机械运动。这些做机械运动的物体都具有机械能。
有关。如学习时要消耗化学能。
跳水的运动员
奔跑的豹
做机械运动的物体
飞行的蒲公英种子
人和动物的运动要消耗能量,人和动物消耗的能量可以从食物中得到补充。可见,食物中储存着能量。储存在食物中的能量属于化学能。
人的食物
牛吃草
汽车加油
食物和燃料中储存化学能
汽车行驶时需要消耗燃料(如汽油)。燃料燃烧时,将储存在其中的能量释放出来,供给汽车运动。汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量,这种能量也属于化学能。
人耳能听到声音,超过一定强度的声音会使人耳产生痛感,使听力受到损伤。强度很大的声音(如爆炸声)还能将玻璃震碎。可见,声音具有能量,这种能量称为声能,如图所示。
声能——冲击钻发出刺耳的声