第08讲 能量及其转化课件-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

08 能量及其转化 九上秋周巩固提高-chen 一、能量及其形式 1.认识能量 能量是客观存在的 我们也可以从能量产生的效果中感受能量的存在 一般来说，如果一个物体能够使别的物体运动或产生变化，我们就说这个物体具有能量。 能量的单位是焦耳,简称为焦，符号是J，能量也称能。 我们生活的宇宙，是由物质与能量构成。 一、能量及其形式 2.能量的形式 根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、电能、电磁能、内能、核能、声能等。 机械能：包括动能与势能，做机械运动或变形但能自行恢复的物体 一、能量及其形式 2.能量的形式 化学能：能通过化学反应释放的能量，比如食物或燃料 一、能量及其形式 2.能量的形式 电能：运行电路中的电流（注意：电池中存储化学能） 一、能量及其形式 2.能量的形式 核电站发电 核能 可见光、红外线、紫外线、微波和X射线 电磁能 高温水蒸气，火焰 内能 寒山石钟声 声能 二、机械能 1、动能 （1）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。 （2）探究影响动能大小的因素 实验结论：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。 E动=½mv2 二、机械能 2、势能 （1）重力势能 物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。 1)探究影响重力势能大小的因素 2）实验结论：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。 E重势=mgh 注：一般默认地面高度为0 二、机械能 （2）弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 如：张开的弓、拉长的橡皮条、卷紧的钟表发条、压弯的杆等 1)影响弹性势能大小的因素：与物体弹性形变的大小有关。 注：橡皮泥发生形变就不具有弹性势 能，因为它发生形变后不能恢复原状 不属于弹性形变。 二、机械能 3、动能和势能的转化 （1）动能和重力势能的相互转化 动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。 二、机械能 （2）动能和弹性势能的相互转化 一个铁球从高处滚下来，撞击到弹簧片上。 二、机械能 （3）机械能守恒 1）动能和势能都属于机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化，那么这个转化系统中机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。 2）机械能守恒的几种情况 a.研究对象中只有对象重力做功：重力做正功，使物体动能增加，重力势能减小；物体克服重力做功（重力做负功）物体重力势能增加，动能减少。 b.研究系统中没有受到摩擦力：接触面光滑，不计空气阻力等 c.研究系统内物体不对外做功或者没有其他外力对系统做功：系统物体之间互相压缩只发生弹性形变 二、机械能 3）机械能不守恒的几种情况 a.除了重力还有其他力对研究系统内的物体做功或者系统对外做功：火箭升空 b.研究对象匀速上升或者下降：雨滴匀速下落 c.研究对象转化过程中最大运动速度不断减小，最终静止（受到摩擦或者空气阻力）：皮球在落地反弹中，高度越来越低 d.研究对象质量变化：洒水车洒水，空中加油等 二、机械能 （4）动能和势能转化的应用 1)明确研究对象和所要研究的过程。 2)物体在起始位置与最终位置所具有的动能、势能变化情况。 3)当重力势能，动能，弹性势能三者互相转化时，往往物体受力平衡时，速度最大，动能最大。 4)重力势能大小看高度，弹性势能看形变程度。 重点关注：蹦极、蹦床/小球压弹簧、弹簧推物 三、能量的转化与量度 1.功 物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。 人的推力对小车做功，也可以说成人对小车做功 做功的两个必要因素 一是作用在物体上的力F； 二是物体在力的方向上通 过一段距离S。 两者缺一不可，否则就没有做功。 三、能量的转化与量度 力对物体不做功的三种情况 ①有距离无力：物没有受到力的作用，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。 在力的方向上通过一段距离是指力与距离具有同体性和同时性 三、能量的转化与量度 功的计算 功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 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 单位：牛米(N. m ) 焦耳 焦 (J)应用功的计算公式时，必须注意以下三点： 1)要明确是哪个力对物体做功，或是哪个施力物体对物体做功 2)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。 3)F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是不变的。 三、能量的转化与量度 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。 拓展： 功和能的区别与联系： 功是过程量，它对应的是一段时间和一段过程；能是状态量，它对应的是一个时刻和一个状态。 能是物体做功的本领，如果一个物体具有做功的本领，我们就说它具有能； 功是能量转化的量度，表示能转化了多少量 三、能量的转化与量度 2、功率 （1）比较做功的快慢 比较做功的快慢有三种方法： 1)若做功相同，比较做功的时间，所用时间越短做功越快 2)若做功时间相同，比较所做功的多少，做功越多做功越快 3)若做功的多少和所用时间都不相同，则通过计算(做功的多少与做功所用时间的比值)进行比较。 （2）功率：单位时间里完成的功叫做功率。 符号： P 功率的公式： P=W/t 单位：瓦特 瓦(W)。1瓦=1焦/秒 三、能量的转化与量度 2、生活中常见的功率 人步行：数十瓦 小汽车：50~100kW 短时间快速运动：可达1kW 小米SU7 Ultra最大功率：1100kW 三、能量的转化与量度 拓展： ①当物体在力F作用下，以v做匀速直线运动(力F与速度v同方向)由W=Fs、v= s/t，得出P=Fv， 利用P=Fv可以知道：汽车在上坡时，当功率一定时，通过换挡减小速度是为了增大牵引力，这样有利于上坡。 ②应用公式P=W/t时一定要注意三个量的对应关系 功率越大，反映了做功的“速度”越大，但并不代表做功一定多 功率的公式P=W/t是指平均功率，即在t时间内的平均功率 而不是某一时刻的瞬间功率 SEE YOU $$