第二章能的转化与能量守恒知识点 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

2.1功和机械能知识点 一、功 1、功的概念：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上移动了一段距离，这个力就对物体做了功． 1、图2-1-1和图2-1-2是物体在力的作用下做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点？ 2-1-1叉车把货物从地面抬升到一定高度 2-1-2 人推小车通过一段距离 共同特点：（1）物体都受到了力的作用；（2）物体在力的方向上都移动了一段距离。 2、图2-1-3和图2-1-4是物体在力的作用下没有做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点？ 2-1-3人用力搬石头，没有搬动 2-1-4人提书包在水平路面上匀速通过一段距离 共同特点：（1）物体都受到了力的作用；（2）物体在力的方向上没有移动距离。 2、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力F； （2）物体在力的方向上移动的距离s。  3、力对物体不做功的三种情况 （1）有力无距离：物体受到力，但没有移动距离。（s=0） 用力推汽，汽车没有推动； （2）有距离无力：物体由于惯性而移动一段距离。（F=0） 足球被踢出后在草地滚动 （3）力与距垂直：物体受到力，也移动了一段距离，但移动方向与力的方向垂直。（s⊥F） 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动 1、做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗？ 不一样‌：物理学“做功”是力与力方向位移的乘积（W=Fs），；日常“做工/工作”泛指体力或脑力劳动。 2、塔式起重机下挂着重物，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情况中，钢索的拉力是否都对物体做了功？ ‌静止不动‌：钢索有拉力，但位移 s=0s，故‌不做功‌。 ‌匀速向上运动‌：拉力竖直向上，位移也竖直向上，方向一致，故‌做了功‌。 ‌沿水平匀速移动‌：拉力竖直向上，位移水平，两者垂直（夹角 90°），力方向无位移分量，故 ‌不做功‌。‌‌ 二、功的计算 1、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 × 距离 2、功的公式：W = FS 变形公式：求动力：F=W/S，求距离：S=W/F （注意：F和S必须是“同一物体”、“同一时间”、“同一方向”） ★公式的理解：①要明确哪个力对物体做功，或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。 ②公式W =FS中F是作用在物体上的力，S是在力的方向上移动的距离。 ③在使物体沿力F方向通过距离S的过程中，力F始终作用在物体上，且大小和方向都是不变的。 3、功的单位：“焦耳”，简称“焦”，用符号“J”表示．1J=1N·1m； 4、意义：1牛的力使物体在力的方向上，通过1米的距离时所做的功为1焦。 5、做功的其他形式 (克服重力做功：W=Gh (克服摩擦力做功：W=fS 注意：提升物体所做的功常直接用W=Gh计算 6、比较做功的大小 做功或者比较做功大小只看力F的大小和在力的方向上移动的距离， 与速度大小无关，与其他的力也无关．例如：某个力做功多少其它力无关； 7、做功的实质 （1）做功的过程实质上就是能量转化的过程。 （2）功用来量度能量转化的多少。 三、功率 1、比较物体做功快慢的方法： （1）做功多少相同时，比较做功时间的长短，用时越短，做功越快； （2）做功时间相同时，比较做功的多少，做功越多，做功越快； （3）如果物体做功多少与做功时间都不相同时，可以比较做功多少与时间的比值，比值越大，做功越快。 2、功率：单位时间里所做的功。 功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少，功率的大小决定于做功的时间和做功的多少两个因素决定的。 3、物理意义：功率反映了物体做功的快慢。功率越大，表示做功越快。 4、计算公式 （1）定义式：功率=功/时间 P=W/t W=Pt t=w/p P表示功率； W表示功； t表示做功时间。 （2）推导式：P=FV 推导过程：∵W=FS,V=S/t ∴P=W/t=FS/t=FV F 表示物体所受的力， v 表示物体的运动速度。 适用条件：F与v在同一条直线上。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 应用：汽车上坡时，司机换用抵挡，减小速度，以获得较大的牵引力。 国际单位：“瓦特”，简称“瓦”用符号“W”； 常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）、马力 单位换算：1kW=103W；1MW=106 W； 1马力=735W 电风扇的功率是60瓦”表示什么意思？ 表示该风扇1秒钟时间内做功60焦耳。 6、功率是机器的主要技术指标之一。 是不是机器的功率越大越好？ 要根据实际需要选择功率合适的机器。功率选择过大，会造成机器的浪费，功率选择过小，会毁坏机器。 【辨析】做功“快”与做功“多” ①做功快慢和做功多少是两个不同概念，做功多的不一定做功快，做功少的不一定做功慢。 ②做功快慢是跟做功的多少和做功所用时间的多少有关的，做功快慢决定于做功的时间和做功的多少两个因素决定的。 ③在科学中做功“快慢”用功率 来描述，而做功“多少”用功 来描述。 ★测量人爬楼梯时的功率 【实验原理】 【实验器材】人体秤、卷尺、停表 【需要测量的物理量】人的质量m、楼梯的高度h、爬楼梯所用时间t 四、功和能 （一）认识能量 1、能量无处不在，我们的生活离不开能量。 2、通过伽利略斜面实验认识能量 ①实验现象：小球从斜面滚下，继续滚上另一个斜面。 如果没有摩擦力，会发生什么呢： ②实验推理：如果没有摩擦力,不管斜面乙、丙比斜面甲陡些还是缓些,小球总是会滚到另一个斜面上与起始高度相同的位置。 ③现象解释：将小球提高到A处时,就给予了小球一种与升高高度相联系的能量。 3、能量的形式多种多样，可分为机械能、化学能、声能、电能、太阳能、核能，电磁能等。 （二）功和能的关系 1、物体做功的过程实质是能量转化的过程，力对物体做了多少功，就有多少能量发生转化。 2、功是能的量度，可以用做功的多少来量度能量转化的多少。 3、功和能的单位相同，都是焦耳。 （三）功和能转化的特点 1、功是能量转化的“桥梁”，没有做功，能量不会自发地从一种形式转换成另一种形式。 2、做功的多少等于能力转化的多少。 3、能量转化具有方向性。 五、动能 1、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能．（一切做机械运动的物体都具有动能） 2、影响动能大小的因素：速度和质量。 探究影响动能大小的因素 实验器材：质量不同的两个小钢球 木块 斜面 【建立假设】可能与物体的速度和物体的质量等有关。 【设计实验】 如图所示，放在斜面上，某一高度处的小钢球A滚下时，撞击水平面上的木块B，并将木块B推出一段距离。木块B被推出的距离越远，说明小钢球A的动能越大。 实验探究方法 1、控制变量法：①同一个小钢球（质量相同）、不同的高度（速度不同）； ②相同的高度（速度相同）、不同的小钢球（质量不同）。 2、转换法：用木块被推出的距离大小来反映动能大小。 【实验过程】 1、如甲、乙两图，让同一个钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。 ★注意：①从不同高度释放小球的目的：改变小钢球到达水平面的速度。 ②斜面的作用：使物体获得速度，并通过改变斜面的高度来改变物体速度大小。 2、如乙、丙两图，让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。 ★注意：从同一高度下滑的目的：使小球到达斜面低端的速度相同。 【实验记录】 实验序号 小钢球的质量 （m/g） 小钢球自由滚下的高度 （h/cm） 木块被撞击后滑行的距离 （s/cm） 甲 乙 丙 【实验现象】 1、同一钢球从不同的高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同，高度越高，钢球滚下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能大小与物体的速度有关； 2、不同钢球从同一高度滚下，钢球碰撞木块时的速度相同，质量越大的钢球将木块推得越远，说明物体动能的大小与物体的质量有关。 【实验结论】 物体的动能大小与质量和运动速度有关． （1）质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大； （2）运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。 【拓展探究】 1、甲、丙两图不能进行探究的原因：存在（质量和速度）两个变量（或没有控制单一变量）。 2、木块最终停下来的原因：木块在水平面受到摩擦力。 3、如果水平面绝对光滑，能否完成该实验？不能，因为小钢球将做匀速直线运动，无法比较木块运动的距离。 4、该实验的不足之处：不能保证小钢球在水平面上沿直线运动。 5、若木块被撞击后，滑出木板，怎样改进实验？①换用质量更大的木块；②换用质量更小的钢球；③换用更长的木板。 6、超载、超速问题：超载时，速度不变，质量越大，动能越大；超速时，质量不变，速度越大，动能越大。 图中汽车和摩托车，哪一个动能大？ 汽车和摩托车的速度相同，汽车质量大，动能大。 在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的限制速度不同？ 运动速度相同的汽车，质量越大，动能也越大。汽车的动能越大，运动的距离越长，在短时间内越不容易刹车停下来 。所以大型客车的限制速度比小型客车更小。 【学以致用】判断动能变化情况 ①一辆电动加速运动，它的动能增大。 ②火车进站时做减速运动，它的动能减小；停止后，它的动能为0。 ③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能减小。 六、势能 1、重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能． 2、影响重力势能大小的因素：物体的高度和质量。 探究重力势能的大小影响因素 实验器材：体积相同质量不同的金属小球 沙盘 刻度尺 【建立假设】可能跟物体的质量与物体被举高的高度有关。 【设计实验】 在一个铝盘中放入约2cm厚的细沙，取体积相同而质量不同的金属小球，将一根米尺直立在细沙上，把小球拿到某一高度自由释放，观察并记录被金属小球所撞出的沙坑深度和大小。 实验探究方法 1、控制变量法：①同一个金属小球（质量相同）、不同的高度（高度不同）； ②相同的高度（高度相同）、不同的金属小球（质量不同）。 2、转换法：用沙盘的凹陷程度来反映重力势能大小。 【实验过程】 1、抹平盘中的沙，从不同的高度自由释放同一个金属小球，观察并记录被金属小球所撞出的沙坑深度和大小。 2、抹平盘中的沙，从相同的高度自由释放不同质量金属小球，观察并记录被金属小球所撞出的沙坑深度和大小。 【实验现象】 1、同一金属小球从不同的高度由静止放下，高度大小球砸入沙盘的凹陷程度越大，说明质量相等时，高度越高重力势能越大； 2、不同的金属小球从同一高度由静止放下，质量大小球砸入沙盘的凹陷程度越大，说明高度相等时，质量越大，重力势能越大． 【实验结论】物体的重力势能大小与质量和高度有关． （1）质量相同的物体，高度越大，它的重力势能越大； （2）高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大． 3、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能． 物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变。 4、影响弹性势能大小的因素： 物体弹性形变的大小，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大． 七、动能和势能的相互转化 （一）动能和重力势能的相互转化 过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？重力势能逐渐减小，动能逐渐增大。 1、单摆（摆锤）：用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放。在摆锤向下摆动的过程中，速度越来越大，在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，速度越来越小． 方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 A→O 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 O→C 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 C→O 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 O→A 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 2、滚摆：将滚摆挂起来，捻动滚摆，使悬线缠绕在轴上，当滚摆上升到最高点后，放开手，滚摆会上升和下降． 方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 上升 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 3、滑轨：把金属小球放在最高点处，然后让它沿轨道滚下，观察小球的运动过程。 小球在A、B、C、D各点具有什么形式的能量？ （1）A点具有重力势能；B点具有动能；C点具有动能和重力势能；D点具有动能和重力势能。 （2）小球在滚动过程中能量转化情况 方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 A→B 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 B→C 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 C→B 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 B→D 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 4、卫星的近地点和远地点：卫星在近地点的速度较大，在远地点的速度较小。 方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 远地点→近地点 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 近地点→远地点 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 5、抛球，弹球： 方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 上抛 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 下落 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 ★注意：斜抛过程中最高点速度最小，但仍然有水平速度，故动能不减为0。 （一）动能和弹性势能的相互转化 当拉长橡皮筋时，橡皮筋就储存了弹性势能。放手后橡皮筋就会飞出去，橡皮筋的动能就是有绷紧的橡皮筋的弹性势能转化而来的。 （二）机械能 1、概念：动能和势能的总和统称为机械能。 2、关于机械能的理解：动能和势能都属于机械能，一个物体可以只有动能， 也可以只有势能，还可以同时具有动能和势能． （三）机械能的变化的分析方法 方法一、分析“动能+势能”（先分别判断动能、势能如何变化） 方法二、寻找“外援”和“损耗” ◆ 观察是否有能量供给者（比如通电、燃料燃烧等），如果有，机械能增加； ◆ 观察是否存在摩擦阻力或空气阻力，如果有，机械能减少（摩擦生热转化为内能） 方法三、观察是否有重力做功，如果只有重力做功，机械能守恒。 （四）机械能守恒 1、概念：当只有动能和势能相互转化时，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的． 2、“守恒”的含义：“守恒”理解为保持不变，即物体动能和势能相互转化过程中，任何位置的机械能（动能+势能）相等． 3、判断机械能守恒的方法： 一是只有重力做功的情况下，机械能守恒；若在动能和势能转化过程中 受到摩擦力以及其它力作用时，机械能会转化为其它形式的能，机械能减小，或者其它形式的能转化为机械能，使机械能增加； 二是在动能和势能转化过程中通过机械能等于动能和势能的和来判断机械能是否改变． 机械能守恒的条件 只有动能和势能相互转化，换言之，机械能与其它形式的能量没有相互转化 机械能守恒的实质 在一定条件下，动能与势能相互转化（机械能没有损失） 机械能守恒的隐含条件 题目中有“光滑”、“自由”、“不计阻力”等词语，说明不计摩擦 机械能不守恒 机械能减小 如：小球下落时要与空气摩擦，小球机械能会减小，摩擦阻力 机械能增加 如：火箭升空时动力对火箭做功，火箭机械能会增加 4、机械能不守恒的情况： （1）火箭加速升空：动能增大，势能增大，所以机械能增大。另外也可以从外力分析：因为（推力）做功，机械能增大。 （2）电梯匀速升降：动能不变，势能发生改变，所以机械能由势能变化决定，电梯上升，机械能增加，电梯下降，机械能减少。 （3）摆球越摆越慢：由于受到空气阻力，部分机械能转化为内能，导致机械能减少。 （4）弹球越弹越低：球在反弹过程中与地面摩擦，产生热量，机械能有损耗，越弹越低。 （5）洒水车洒水，洒水车洒水过程之中，质量减少，导致动能和势能同时减少，机械能减少。（类似的如飞机空中加油） 【拓展】弹簧推物，蹦床和蹦极模型归纳 1、弹簧推物问题： 在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，P点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至M位置，然后释放小球。 （1）桌面光滑型：（P点为弹簧自由长度点） ①M→P：小球受弹力（方向水平向右），向右加速，弹性势能→动能，P点速度最快，动能最大。 ②P→N：小球受弹力（方向水平向左），向右减速，动能→弹性势能，N点速度为0，动能为零，弹性势能最大。 （2）桌面粗糙型：（P点为弹力与摩擦力平衡点，在自由点偏右） ①M→P：小球受弹力，向右加速，弹性势能→动能和内能，P点速度最快，动能最大。 ②P→N：小球受弹力，向右减速，动能→弹性势能和内能，N点速度为0，动能为零，弹性势能最大（但比之前的弹性势能小，因为摩擦损耗）。 ③在周期性的往复运动中，MP和PN的长度会越来越短，机械能总量减少 2、蹦床、蹦极问题 蹦极和蹦床问题的核心在于受力分析，分析力和运动的关系及能量的转化。 过程分析： ①O→A：自由落体，只受重力，人向下加速，同时重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能。 ②A→B：受弹力（）和重力，弹力从O开始变大，开始弹力小于重力，合力方向向下，人继续往下加速，此时人的机械能转化为绳子的弹性势能。 ③B：受到的重力和弹力相等，合力为0，之前人一直加速，之后人开始减速，所以在B点速度达到最大。 ④B→C：受弹力（）和重力，但是弹力大于重力，合力向上，开始减速。 ⑤C：最低点，速度为0，动能为0，此时绳子的弹性势能最大。 （五）机械能相互转化的应用 1、撑杆跳高 助跑：撑杆跳高运动员在起跳前进行一段助跑，获得大量的动能。 起跳：起跳后，他的身体不断上升，撑杆剧烈弯曲，动能转化为运动员的重力势能和撑杆的弹性势能。当上升到一定高度时，动能减小到最小值。 反弹上升：动能减小到最小值后，撑杆的弹性势能不断释放，促使运动员不断上升，同时重力势能不断增加。 下落：当运动员越过横杆下落的过程中，他的重力势能又转化为动能。 2、水力发电 大坝拦住的上游水积蓄了大量的势能。水通过坝中的水管向低处流动时，势能转化为动能。流动的水冲击水轮机的叶轮，将动能传递给水轮机，进而带动发电机发电，再转化为电能。 2.2物体的内能知识点 一、内能 1、分子热运动：构成物质的分子永不停息地做无规则运动叫做热运动，温度越高，分子无规则热运动越剧烈。 2、分子动能：分子无规则热运动具有的能，温度越高，分子动能越大。 运动着的子弹具有动能 运动着的分子也具有动能 3、分子势能：分子间相互作用力产生的能。 形变的弹簧具有势能 相互作用的分子具有势能 3、内能的概念：物体内部所有分子热运动的动能与势能的总和，也称热能。单位：焦耳，简称焦，用字母 J 表示。 4、内能的特点：无论是高温物体，还是低温物体，一切物体都具有内能。 炽热的钢水具有内能 寒冷冰雪也具有内能 5、内能的影响因素：温度、质量、物体状态。 （1）其他条件相同时，物体质量越大，内能越大。 （2）同一物体，温度越高，内能越大。 （3）物体的状态发生变化时，内能也发生变化。 比如：冰熔化成水时，吸收热量，内能变大。 6、内能和机械能的区别 （1）定义不同：内能是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和；机械能是物体的动能和势能（包括重力势能、弹性势能）的总和。 （2）决定因素不同：内能与物体的温度、质量、状态、材料等因素有关；机械能与物体的质量、速度、高度、形变程度等机械运动状态有关。 （3）存在形式不同：内能是物体的固有能量，任何物体在任何情况下都具有内能（内能不可为零）；机械能可以为零（如静止在水平地面的物体，动能和势能都为零，机械能为零）。 （4）能量性质不同：内能是微观分子层面的能量；机械能是宏观物体机械运动的能量。 1、试解释：无论是高温物体还是低温物体，都具有内能。 内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，且分子间存在相互作用的引力和斥力，因此无论高温物体还是低温物体，都具有分子动能和分子势能，即都具有内能。 2、为什么说内能是不同于机械能的一种形式的能？ 机械能与整个物体的机械运动情况（如速度、高度、形变等）相关，内能与物体内部分子的热运动和分子间相互作用有关，二者关注的对象和决定因素不同，所以内能是不同于机械能的一种形式的能。 物体内能的改变 （一）改变物体内能的两种方法 1、热传递可以改变物体的内能。 烤火取暖 烧开水 阳光下晾晒棉被 方向 物体内能 实质 注意点 热 传 递 （Q） 低温物体吸收热量 Q＞0 内能增加 能量的转移 条件 有温度差 高温物体放出热量 Q＜0 内能减少 方向 从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分 结束标志 达到共同温度 做功可以改变物体的内能 摩擦做功 压缩气体做功 钻木取火 气体对外做功 方向 物体内能 实质 实例 做功（W） 外界对物体做功 W＞0 内能增加 能量 的转 化 摩擦、敲打、锻打、弯折、压缩气体等 物体对外界做功 W＜0 内能减少 气体膨胀、气体推动活塞或顶开瓶盖 3、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。 （二）温度，热量与内能概念的辨析 热量是指在热传递过程中，传递能量的多少。单位：焦耳（J）。 2. 热量与内能、温度的区别 △温度：表示物体的冷热程度。 温度升高 内能一定增加 不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。 △热量：是一个过程。 吸收热量 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。 内能不一定增加。如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。 △内能：是一个状态量 内能增加 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。 不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热 三、比热容 （1）定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。 （2）公式: 符号：c表示比热容；单位：J/(kg·℃),读作“焦每千克摄氏度 ”。 （3）物理意义：表示物体吸热（或放热）本领的强弱。在质量和升高温度相同时，比热容大的物质吸收热量多，比热容小的物质吸收热量少， （4）比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 （5）水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示：1kg的水温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4.2×103J。 （6）水的比热容特点与应用 一定量的水温度升高(或降低)一定温度所吸收 (或放出)的热量较多，根据这一特点，我们用水作为降温物质或用来取暖；用来降温时，让水吸收并带走更多的热量；用来取暖时，让水放出更多的热量；由于水的比热容大，吸收 (或放出)相同热量时，温度升高(或降低)得小，因此沿海地区昼夜温差小。 一些物质的比热容 注意:比热容这个物理量与密度一样,反映的是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容 ,即使是同种物质,物态不同,比热容也不同,所以它也可以用于鉴别物质种类。 四、热量的计算 1、物体温度升高，吸收热量Ｑ吸＝cm（t－t0） 2、物体温度降低，放出热量Ｑ放＝cm（t0－t） ①若用△t表示物体变化的温度(升高或降低的温度),那么,物体温度变化和吸放热关系可以统一写为 :Q=cm△t ②应用热量的计算公式解题时,公式中各物理量的单位要统一,即比热容的单位J/(kg℃ ),质量的单位是kg,温度的单位是℃ ,热量的单位是J. ③注意：计算时看清题目中的温度“升高”，“升高 了”，“升高到”，“降低”，“降低了”，“降低到”等词语。 3、物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容、温度的变化量这三个量的乘积共同决定的，跟物体温度的高低无关。 4、热平衡方程：两个温度不同的物质放在一起，不计热量损失； Ｑ吸 Ｑ放 ★探究活动：比较不同物质吸热的情况。 （1）实验器材：温度计、钟表、天平、酒精灯（或电加热棒）、铁架台、烧杯 （2）实验方法：控制变量法；转换法 （3）实验过程： ①Q、m相等，比较△t，△t越大，c越小 ②△t、m相等，比较Q，Q越大，c越大 拓展：比热容图像问题 （1）原理： （2）求值：根据图象上的点计算物理量的确定值。 （3）比较大小：看清横纵坐标的物理量及题目中的控制变量；作辅助线控制变量，比较比热容大小。 ①控制Q相同，Q、m相等，△t越大，c越小 ②控制△t相同，△t、m相等，Q越大，c越大 ③靠近Q轴（或时间t轴）的c更大 热值 （一）燃料的热值 1、概念：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,用q来表示。于气体燃料而言,热值的定义是 1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 2、公式:Q放＝qm (Q为燃烧放出的热量)。 气体燃料有Q放＝qV(V为气体体积)。 公式变形：m= Q放/q 3、单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m3）。 4、物理意义：热值表示燃料放热的本领。 如煤气的热值3.9×107J/m3，表示为：体积为1m3的煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107J。 焦炭的热值3.0×107J/kg，表示为：质量为1 kg 的煤气完全燃烧放出的热量为3.0×107J。 5、热值反映的是不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,是物质的一种特性，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。 6、常见燃料的热值 【概念辨析】 热值越大的燃料，燃烧放出的热量越多（×） 热值越大的燃料，完全燃烧放出的热量越多（× ） 质量相同的燃料，热值大的，燃烧放出的热量多（√ ） 5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：① 液态氢的热值大；② 液态氢的体积小，便于储存和运输。 （二）燃料的利用率： 1、定义：被有效吸收的那部分热量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做燃料的利用率。 2、计算公式：η= Q吸/Q放×100%= cm△t/Q放×100%（炉子效率或燃料利用率） 3、提高热量利用率的途径： ①改善燃烧条件，使燃料充分燃烧； ②尽可能地减少热损耗. （三）化学反应中的能量变化 化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，一般表现为热量的变化。像燃烧这样的化学反应在反应过程中能放出热量，而有些化学反应则需要吸收热量。 如图①，将一段镁条（Mg）放入试管中，加入少量稀盐酸（稀HCl），用手触摸试管外壁。 现象：剧烈反应，产生大量气泡，试管外壁发烫。 2．用研钵将约 20 克氢氧化钡［Ba(OH)2］晶体磨成粉末，倒入一小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10 克氯化铵（NH4Cl） 晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯，如图②所示。你看到的现象是_烧杯外壁较冷，烧杯底部与玻璃片粘在一起。 实验内容 反应后容器温度变化情况 Mg与HCl反应 温度升高 Ba(OH)2与NH4Cl反应 温度降低 2.3电路中的电能知识点 电能与电功 （一）电功 1、电功：电流所做的功。 2、电流做功的实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。 3、电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 4、国际单位：焦耳，简称焦，符号是 J。 常用单位：千瓦时，符号是kW·h，俗称“度”。 单位转换：1 度=1 kW·h = 1×103W×3 600 s = 3.6×106 J 5、物理意义：1kW∙h在数值上等于功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。 （二）电能表 1、电能表的作用：是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表。 2、电能表上参数的含义：电能表上“220V”“5A（20）A”“600R/kw•h”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A，短时间内使用的电流短时间内使用的电流可以大一些，但不能超过20A但不能超过20A；每消耗1 kW·h的电能表转盘转600转。 3、电能表测量电能的方法 （1）读数法：电能表的的计数器前后两次示数之差（刻度盘最后一位是小数点后一位），就是这段时间内消耗的电能。 （2）计算法：根据电能表铝盘的转数（或电子式电能表指示灯闪烁的次数）求得电能． 公式：W=n/R ，单位：kW•h，其中n指的是电能表在一定时间内转的实际圈数（或闪烁的次数），R表示电能表参数（表示消耗1kW•h铝盘的转数）． 小明家中8月底、9月底电能表的示数如图所示，这个家庭在9月份用了多少电能？小明家所在地区每kW·h电的电费是0.60元，请估算他家9月份需要付多少电费。 解：9月份消耗的电能为：895.9 kW•h －731.6 kW•h = 164.3 kW•h 　　应支付的电费为：164.3 kW•h×0.60元/(kW•h) = 98.58元 节能灯铭牌上的11W表示什么意思？ “11W”表示：节能灯正常工作时的额定功率为11瓦。 还可以表示：节能灯正常工作时，1秒钟内电流做的功为11焦。（节能灯1秒内消耗的电能为11焦.） 二、电器的电功率 1、概念：单位时间内电流所做的功。用字母P表示。 2、物理意义：描述电流做功的快慢。 3、计算公式：功率=功/时间 P=W/t 4、单位：瓦特(简称瓦) W；常用单位：千瓦。 1瓦=1焦/秒 1千瓦=1000瓦 三、额定功率 额定电压：用电器正常工作时的电压，用U额表示。（用电器铭牌上的电压） 额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率，用p额表示。 实际电压：用电器接实际工作时的电压,用U实表示。 实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率，用P实表示。 ★归纳出实际值与额定值间的关系: （1）当U实=U额时，P实 = P额；用电器正常工作； （2）当U实<U额时，P实 < P额；用电器容易损坏； （3）当U实>U额时，P实 > P额；用电器不能正常工作； 注意事项：A.购买电器要根据实际所需选择合适的功率。 B.使用电器时要尽量使实际电压达到额定电压值。 取三只电功率不同的灯泡：220V 25W、 220V 40W 、 220V 60W，分别接到同一个电压为220V的电路中，通电后，观察它们发光的亮度。 正常工作时：实际电功率=额定功率 实际电功率 25W 40W 60W 电灯的亮度 较暗 较亮 最亮 结论：灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定的，实际电功率越大，电灯越亮。 四、电功率和电功的计算公式 小灯泡的电功率跟哪些因素有关 把灯泡接到电路中时，不同功率的灯泡发光的亮度是不同的。灯泡越亮，灯泡的电功率就越大。那么，灯泡的电功率跟哪些因素有关？下面让我们以小灯泡为例，探究小灯泡的电功率跟哪些因素有关。 1、提出问题 小灯泡的电功率跟哪些因素有关 2、建立假设 （1）小灯泡的电功率跟电压有关，电压越高，电功率就越大。 （2）小灯泡的电功率跟电流有关，电流越高，电功率就越大。 你还能提出什么假设？ 3、设计实验方案 实验方法：控制变量法 （1）研究小灯泡的电功率与电流的关系 ①控制变量：控制小灯泡两端电压相等， ②电路设计：并联电路控制小灯泡两端电压相等，用电流表分别测量通过小灯泡的电流。 ③现象分析：观察两只小灯泡的亮度来判断小灯泡电功率的大小；分析电功率大小跟电流有什么关系。 （2）研究小灯泡的电功率与电压的关系 ①控制变量：控制通过小灯泡的电流相等， ②电路设计：串联电路，控制通过小灯泡的电流相等，用电压表分别测量小灯泡两端的电压。 ③现象分析：观察两只小灯泡的亮度来判断小灯泡电功率的大小；分析电功率大小跟电压有什么关系。 4、进行实验，收集证据 按照上面设计的实验方案进行实验，并把收集到的数据和观察到的现象分别记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电压) 3V(相等) 3V(相等) 亮度(亮、暗) 暗 亮 电流/安 1A 2A 研究小灯泡的电功率与电流的关系表 灯L1 灯L2 条件控制(电流) 相等 相等 亮度(亮、暗) 亮 暗 电压/伏 2V 1V 研究小灯泡的电功率与电压的关系表 5、分析论证 小灯泡的电功率跟小灯泡两端电压、通过小灯泡的电流有关。在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡的电功率越大；在电流相等的情况下，灯泡两端的电压越大，灯泡的电功率越大。 （一）电功率的计算公式 1、电功率：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、公式：P=UI（推导式） 变形公式：U=P/I I=P/U P表示电功率；U表示电压；I表示电流。 公式p=w/t与P=UI有什么不同？ 两者的主要区别在于物理意义和适用范围。 P=W/t是功率的定义式，适用于任何功率的计算，反映单位时间内所做的功； P=UI是电功率的计算公式，仅适用于电路中电功率的计算，反映电压与电流的乘积。 ★电功率常用计算公式及其适用范围 1、定义式： P=W/t，任何情况下都适用，多用于求整个电路的总功率，已知W和t时使用； 2、推导式： ①P=UI，任何情况下都适用，多用于与电功、时间计算的题型，已知U、I时使用； ②P=I2R，纯电阻电路中适用，多用于串联电路中求定值电阻的电功率； ③P=U2/R，纯电阻电路中适用，多用于并联电路中，以及求家庭电路多档位用电器的电功率； ④变形公式：R=U2/P，多用于家用电器铭牌上的U额定和P额定求电阻。 （二）电功的计算公式 1、电功：电流在某段电路上做功，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、计算公式：W = Pt = UIt = I2Rt = U2t/R 3、单位：焦耳=1伏·安·秒 （三）测定小灯泡的电功率 【实验器材】 3V小灯泡1只（标明额定电压，未标明额定功率），电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，电池组（总电压高于灯泡的额定电压），导线若干。 【实验设计】 1、实验目的：测量小灯泡电功率，探究实际功率和额定功率的关系 2、实验原理：P=UI 3、实验方法：伏安法 4、确定需测量的物理量：U、I 【实验过程】 1、在下面的方框内画出实验电路图。 2、按正确的电路图连接电路 SHAPE \* MERGEFORMAT 注意：（1）连接电路前开关要断开； （2）滑动变阻器要“一上一下”选择接线柱； （3）电流表串联在电路中，电流“正进负出”； （4）电压表并联在小灯泡两端，电流“正进负出”。 3、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于灯泡的额定电压。读出此时两只电表的读数，并记录在表中。 注意：闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。 4、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度变化（相对于额定电压下的亮度），读出两只电表的读数，并记录在表中。 注意：调节小灯泡两端的电压时， 要缓慢移动滑片，眼睛时刻注意电压表示数，确保小灯泡两端的电压不高于其额定电压的1.2倍，而且通电时间要短，以防烧坏小灯泡。 5、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8倍，观察小灯泡的亮度变化（相对于额定电压下的亮度），读出两只电表的读数，并记录在表中。 6、计算出三种情况下小灯泡的功率。 序号 电压（伏） 电流（安） 电功率（瓦） 灯泡亮度变化 1 3 0.3 0.9 正常发光 2 3.6 0.32 1.152 很亮 3 2.4 0.26 0.624 较暗 【实验结论】 （1）当U实 = U额时， P实 = P额，小灯泡正常发光。 （2）当U实 > U额时， P实 > P额，小灯泡很亮。 （3）当U实 < U额时， P实 < P额，小灯泡较暗。 【拓展1】实验中可能的故障及原因 （1）电流表或电压表的指针反向偏转→电流表或电压表的正、负接线柱接反了。 （2）电压表无示数，电流表示数偏大→小灯泡短路。 （3）电压表指示电源电压，电流表无示数→小灯泡开路或电流表与电压表位置颠倒。 （4）电流表示数较大且不可变，电压表示数为电源电压→将滑动变阻器接入电路中时使用了上面两个接线柱或滑动变阻器被短接。 （5）电流表示数很小且不可变，电压表示数较小→将滑动变阻器接入电路中时使用了下面两个接线柱。 （6）电压表和电流表都无示数→滑动变阻器开路。 【拓展2】比较灯泡的亮度 1、灯泡亮暗的比较：看灯泡的实际功率，实际功率大的灯泡更亮。 若灯泡都正常工作，则额定功率大的灯泡更亮 若灯泡串联，且不能正常发光，电阻大的更亮 若灯泡并联，且不能正常发光，电阻小的灯泡比较亮 2、铭牌与实际： 同一用电器（不考虑电阻随温度的变化），电阻是不变的。 额定功率和实际功率关系记忆口诀： ①正常发光比亮度----谁的额定功率大谁亮 ②灯泡串联比亮度----谁的电阻大谁更亮 ③灯泡并联比亮度----谁的电阻小谁更亮 ④已知额定求实际----功率比等于电压比的平方 常见的电热器 （一）电流热效应 1、定义：电流通过各种导体时，会将电能转化为内能，使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。 2、电流热效应的实质：电能转化为内能（热能）。 （二）电热器 1、工作原理：电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。 2、电热器的主要组成部分：发热体 发热体的材料：电阻率大、熔点高的金属丝。 发热体的作用：电能→内能 3、电热器的优点：清洁、无污染，热效率高，便于控制和调节等。 电热器的缺点：容易引起火灾，存在安全隐患。 电热器产生的热的多少跟什么因素有关呢？ 建立猜想：电流强弱（I）、电阻大小（R）、通电时间（t） 实验器材：煤油、电阻丝R甲、R乙、烧瓶上上插有玻璃管（或温度计）、开关、电源、电流表、导线、计时器、滑动变阻器等。 ★为什么用煤油作为加热材料？ 没有不导电，且煤油的比热容小，温度变化明显。 实验方法：控制变量法、转换法 （1）控制变量法：当甲、乙两电阻串联在电路中，控制电流大小相同，可以研究电热与电阻的关系。 （2)转换法：探究电流产生热量的多少，通常将其转换成液柱上升的高度来判断。 设计实验方案： 【活动1】控制电阻R、通电时间t 相同：研究电流I变化对电热Q的影响 【对比】电流的大小和液柱上升的高度 【结论1】电热丝的电阻和通电时间相同时，通过电热丝的电流越大，电热就越多。 【活动2】控制电流I、通电时间t相同：研究电阻R变化 对电热Q的影响 【对比】电阻的大小和液柱上升的高度 【结论2】通过电热丝的电流和通电时间相同时，电热丝的电组越大，电热就越多。 【活动3】控制电阻R、电流I 相同：研究时间t变化对电热Q的影响 【对比】通电时间的长短和液柱上升的高度 【结论3】在电阻Ｒ和电流Ｉ相同时，通电时间t越长电流产热Ｑ越多。 实验结论：1、在电流I和通电时间t相同时，电阻Ｒ越大电流产热Ｑ越多。 2、在电阻Ｒ和通电时间t相同时，电流Ｉ越大电流产热Ｑ越多。 3、在电阻Ｒ和电流Ｉ相同时，通电时间t越长电流产热Ｑ越多。 （三）焦耳定律 1、内容：电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与这段导体的电阻成正比，与通电时间成正比。 2、公式：Q=I2Rt（适合任何情况下的电热计算） ， （当电能全部转化成内能时，电热等于电功，电热计算式与电功计算式相同，即在纯电阻电路中的电热计算也可以用这两个公式） （式中P为电热功率，如果P为电气功率，这个公式只在纯电阻电路中适用。） 注意：Q与R、I、t的单位“统一性”原则。 R、I、t 的单位分别为欧、安、秒 电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为能将电能全部转化成内能？ 电熨斗：电能全部转化成内能。 电吹风机：电能转化成热能和机械能。 3、纯电阻电路与非纯电阻电路 【拓展】电热器具的“双档”与“多档”问题 1、电热器具通常涉及有“高温挡”和“低温挡” 根据P=U2/R可知，当U一定时，电阻越大时，电功率越小；电阻越小时，电功率越大。所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大。 2、两挡的控制开关 （1）短路式：两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示。当闭合开关S时，有一个电阻R2被短路，只有一个电阻R1工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡。 （2）并联式：两个电阻串联，当闭合开关S1时，只有一个电阻R1工作，此时为低温挡；当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电阻小一些，电热器的功率大一些，此时为高温挡。 单刀双掷式：主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接附加电阻，如下图所示。 当开关掷向附加电阻的支路时(2与3连接），两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时（1与3；2与4连接），只有主要工作电阻工作（R2被短路），此时为高温挡。 （3）多挡问题：两个电阻串联时为低温1挡；单独使用一个电阻时为低温2挡；并联时为高温挡。 ①两电阻并联：当S1闭合，S2与a连接，R1与R2并联，此时为高温挡。 ②两电阻串联：当S1断开，S2与b连接，R1与R2串联，此时为低温挡。 ③只使用一个电阻：当S1闭合，S2与b连接，只有电阻R1工作，电阻R2被短路，此时为低温挡。 2.4核能知识点 一、放射性 1、放射性：早在100多年前，科学家贝克勒尔、居里夫人等发现铀、钍、镭等元素能够自发地放出穿透能力很强的射线。居里夫人把元素具有的这种辐射能力叫放射性。 放射性物质的标志 2.三种主要的放射线 射线 组成 穿透本领 α射线 带正电的高速运动的氦原子核流 穿透能力不强，在空气中只能前进几厘米 β射线 带负电的高速运动的电子流 穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板 γ射线 能量很高的电磁波，不带电（中性） 穿透能力极强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 放射性的利与弊 利 工业 利用放射线来测量物体厚度；利用γ射线对机械设备进行探伤 农业 利用放射线照射种子，使其发生变异，培育新的优良品种；利用放射线可以杀菌 医疗 利用γ射线治疗肿瘤等疾病 弊 过量的高能量的放射线照射对人体和动物的组织有破坏作用 二、裂变和聚变 1、核能：原子核是可以转变的，是通过将核反应从原子核释放的能量，这就是核能。 长崎原子弹爆炸时的情景 例如：1千克铀核全部转变为氪核和钡核时释放出的核能超过2 000 吨煤完全燃烧释放的化学能。 2、核能获得的 2 种途径：裂变和聚变。 （1）裂变：质量较大的原子核，在中子轰击下分裂成2个新原子核，同时释放出巨大的能量的过程。 中子轰击铀−235，铀核就会分裂成2个新核，并释放出能量，同时产生几个新的中子。 ①链式反应：在裂变过程中，会同时产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他的原子核，这一过程不断进行下去，于是裂变能持续下去，并释放更多的核能，这就是链式反应。 链式反应示意图 ②应用：核电站、原子弹。 核电站：核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的。 原子弹：在爆炸时发生的链式反应是不加以控制的。 （2）聚变：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。由于核聚变需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应。 氘核（核内有1个质子和1个中子）和氚核（核内有1个质子和2个中子）在超高温下聚合成新的原子核——氦核，并释放出1个中子，同时释放巨大的能量。 聚变反应示意图 应用：太阳能、氢弹。 氢弹爆炸时的情景 核聚变释放的能量更多，目前人类还无法控制核聚变。 裂变与聚变的比较 比较 裂变 聚变 定义 较大原子核分裂为较小原子核的过程 质量较小的原子核结合成较大原子核的过程 条件 用中子轰击较大原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 是否可以控制 可利用核反应堆控制链式反应的速度 目前，核聚变反应速度还不能人为控制 应用 原子弹、核电站 氢弹 三、核能的和平利用——核电站 利用核能发电的电站叫核电站。利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向。 1、核反应堆：可控制地进行核反应的装置，称为核反应堆。核反应堆是核电站的核心部分，它以铀为核燃料。 2、核电站的原理：利用原子核裂变时产生的大量能量，使水变成水蒸气，推动蒸汽机转动，在带动发电机发电的。 3、核电站的能量转化 4、核电站的特点： 消耗的燃料少、废渣也少、污染也少、污染小； 成本低，一些发达国家核电已占相当比例，我国的核电事业也发展得很快； 适合缺少煤、石油和水力资源的地方； 需放置放射性物质的泄露，避免放射性污染，确保安全。 2.5能的转化与质量守恒知识点 一、能的相互转化 能量有机械能、内能、化学能、电能、核能等多种形式，各种形式的能量不是孤立的，而是相互联系的。 下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？ 金属勺放入热水中 A物上升，B物下降 森林火灾 特技跳伞 归纳：能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化。 1、能量转化的现象在我们周围经常发生。 太阳光照射到绿色植物的叶片上，叶片通过光合作用把水和CO2合成为淀粉等有机物质，将电磁能（光能）转变为化学能储存在植物里；太阳光照射到大气层中，使大气产生对流，将电磁能转变为空气的动能；太阳光照射到太阳能热水器上，使水的温度升高，将电磁能转变为水的内能；太阳光照射到电池板上，将电磁能转变为电能。 2、人类能量的来源及转化 人体的能量都来自于食物（化学能）。食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等。 3、化学能与电能的转化 火力发电的工作流程：燃烧煤或天然气→蒸气驱动涡轮机转动→带动发电机发电 火力发电的能量转化：化学能→内能→机械能→电能 青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能量到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能量来自哪里？ 消耗的能量：化学能（储存在体内的有机物）； 能量去向：部分转化为动能，部分以热能形式散失到环境中； 获得的能量：机械能； 能量来源：青蛙体内的化学能（通过代谢转化而来）。 大量事实表明，自然界不同形式的能量之间会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。平常我们所说的“能量消耗”、“利用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量相互转化或转移的过程。 氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；硝酸铵在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？ 氢氧化钠在水中溶解时溶液温度升高，说明溶解时过程放出热量，即化学能转化为内能 ；硝酸铵在水中溶解时溶液温度降低，说明溶解时过程吸收热量，即内能转化为化学能。 二、能量的转化和守恒定律 如图所示，用电动机提升重物时，电动机消耗的电能，是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能量？如果把转化后的各种形式的能量全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？ 电动机消耗的电能一部分转化为重物的机械能，一部分转化为内能（克服摩擦做功与电流的热效应）； 转化后的各种形式的能量全部加起来等于电动机消耗的电能。 1、能量转化与守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。 2、适用范围：能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。 达·芬奇曾设计了一个“ 永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球。利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，轮子便会转动不息。你认为这个“ 永动机”能旋转不息吗？为什么？ 轮子在转动过程中,由于机械能一部分转化为内能,根据能量的转化和守恒定律,永动机不能旋转不息,说明违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的。 三、能量的转移和转化有一定的方向性 炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，最后两者达到相同的温度。铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热。 当杂技演员沿竹竿下滑时，重力势能转化为内能，使手和竹竿的温度升高。手和竹竿不可能自发地降低温度，而使人的位置升高。 大量的现象表明，遵循能量转化和守恒定律的事件不一定会发生；能量的转移和转化有一定的方向性。 请你举例加以说明，能量的转移和转化有一定的方向性有什么实际意义？ 1、热传递方向性（高温→低温）‌ ‌实例‌：冬天用暖气取暖时，热量会自发地从暖气（高温物体）转移到室内空气（低温物体），使室内温度升高，而不会自发地从室内空气转移到暖气中； ‌实际意义‌：‌指导供暖设计‌（利用高温源自然供热）；‌确立制冷代价‌（冰箱/空调必须耗电才能将热量从低温内部“泵”向高温外部），明确了逆向转移必须消耗外界能量 。 2、‌机械能转内能方向性（有序→无序）‌ ‌实例‌：汽车刹车时，动能通过摩擦完全转化为地面和空气的内能（热能）；这些散失的热能无法自发收集并重新驱动汽车。 ‌实际意义‌：‌设定效率上限‌（表明任何热机的效率都不可能达到100%,即机械能与内能的转化存在效率限制(如热机工作时必然有部分能量以热量形式散失)；‌推动节能技术。 3、‌化学能转内能方向性‌ ‌实例‌：燃料燃烧释放热能是自发的；但散失到环境中的热能无法自发重新聚合成燃料。 ‌实际意义‌：指导人们合理利用能源,避免徒劳尝试制造“永动机”,推动节能技术和能源优化利用的发展。 80千米/时 80千米/时 O：运动员静止下落处�A：蹦床原位置�B：蹦床对运动员的弹力与运动员的重力大小相等处�C：运动员运动的最低点 加热热源一样→加热时间的长短表示物体吸收热量的多少 加热时间相同→Q相同 加热时间越长→Q越大 相同的酒精灯 相同的加热器 相同的太阳 …… KW•h：电能表上的数字以千瓦时为单位来显示所消耗的电能。 ●“10（20）A”表示这个电能表的额定电流为 10 A，短时间内使用的电流可以大一些，但不能超过20A。 ●“600 r/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW·h的电能，电能表上的转盘转过 600 转。 ●“220 V” 表示这个电能表应该在220 伏的电路中使用。 灯泡规格： L1 （3V，3W）； L2 （3V，6W） 电源电压：3V 灯泡规格： L1 （3V，3W）； L2 （3V，6W） 电源电压：3V � 放射性物质既有天然放射性物质，也有人工放射性物质。 $