第3章 能量的转化与守恒（知识小结）[上学期]

第3章 能量的转化与守恒（知识小结）
一、功和功率
功 功率
意义 表示做功的 多少 .功是能量转化的量度.做功的两个必要因素：① 作用在物体上的力；② 物体在力的方向上通过的距离. 表示做功的 快慢 .做功越快，则功率越 大 .相同时间内，做功越多，功率越大；完成相等的功，时间越短，功率越大.
定义 功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 单位时间内所做的功叫功率。
公式及单位 功=力×距离W=FS 功： 焦耳（J）力： 牛顿（N）距离：米（m）1焦=1牛·米 功率：瓦特（W）功： 焦耳（J）时间：秒（s）1瓦特=1焦/秒
应用 ①物体在水平面上做匀速直线运动，拉力F与阻力f是一对平衡力：F=f拉力做功：W=FS 重力不做功②物体匀速直线上升，举力F与重力G是一对平衡力：F=G举力做功：W=Gh ①功率是机器的主要技术指标之一，要根据实际需要选择合适的机器。②物体质量m，提升高度h，所用时间t，则物体的重：G=mg提力做功：W=Gh提力做功的功率：
二、动能和势能
定义 决定因素
机械能 动能 物体由于运动而具有的能. 质量和速度质量相同，速度越大，动能越大.速度相同，质量越大，动能越大.
势能 重力势能 物体由于被举高具有的能. 质量和高度质量相同，位置越高，重力势能越大.高度相同，质量越大，重力势能越大.
弹性势能 物体由于发生形变具有的能. 形变的大小物体的形变越大，弹性势能就越大.
机械能 动能和势能统称为机械能. 质量、速度、高度、形变。
动能和势能的转化 物体的动能和势能是可以相互转化的.事例：滚摆，单摆，瀑布，地球卫星，撑竿跳高，弹簧门等.
三、简单机械
杠杆 支点 支点：使杠杆绕着转动的固定点O
力 动力：使杠杆转动的力F1阻力：阻碍杠杆转动的力F2
力臂 动力臂：支点到动力作用线的距离L1阻力臂：支点到阻力作用线的距离L2
平衡条件 动力ⅹ动力臂 = 阻力ⅹ阻力臂 F1 L1 = F2 L2
分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
滑轮 定滑轮 实质：等臂杠杆.作用：改变力的方向. 滑轮组 作用：不但可以省力，而且可以改变力的方向。
动滑轮 实质：动力臂是阻力臂的2倍的杠杆.作用：省一半力.
四、机械效率
功的原理 使用任何机械都不省功.分析：使用机械省了力，必定多费距离；省了距离，必定多费力. 但一定不省功.
机械效率 有用功： 必须要做的功.额外功： 虽然不需要，但不得不做的那部分功(也叫或无用功).总功： 有用功与额外功的总和叫总功.机械效率：有用功跟总功的比值，用百分数表示.(小于1)
应用举例
五、物体的内能
分子运动论的初步知识 ①物质由分子构成；②分子在不停地做无规则运动；③分子间存在相互作用的引力和斥力.
内能 概念 热运动：物体内部大量粒子的无规则运动跟温度直接相关，把这种运动叫做热运动.内能： 物体内部大量做热运动的粒子具有的能叫做内能.
改变内能的方法 做功 实质：其他形式的能与内能的相互转化过程. ①外界对物体做功，物体的内能会增加.②物体对外界做功，物体的内能会减少.
热传递 实质：内能由高温物体转移到低温物体的过程. ①物体从外界吸收热量，物体内能增加.②物体向外界放出热量，物体内能减少.
改变内能的方法有两种：做功和热传递. 这两种方法对改变物体的内能是等效的.
热量 定义 在热传递过程中，传递能量（内能）的多少叫热量.
公式、单位 Q吸=Cm(t-t0) ； Q放=Cm(t0-t) 热量:焦 比热: 焦/（千克·℃ ） 质量:千克 温度: ℃
比热容 定义 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量，叫这种物质的比热容.
单位 单位：焦/（千克·℃ ）
应用举例 水的比热：4.2ⅹ103 J/（kg·℃ ），表示的意义：质量1 kg的水温度升高1℃吸收的热量是4.2ⅹ103 J.
燃料的热值 定义 1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值.
单位 单位：焦/千克 或：焦/米3
应用举例 ①煤油的热值：4.6×107焦/千克表示的意义：质量1kg的煤油完全燃烧放出的热量是 4.6×107焦.②天然气的热值：8×107焦/米3表示的意义：1立方米的天然气完全燃烧放出的热量是8×107焦.
能的转化和守恒定律 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。能量的转移和转化有一定的方向性。
八、核能的利用
核能 原子核是可以改变的，而且有些在改变的过程中还会释放出大量的能量——核能.
获得核能的途径 1. 重核裂变：质量较大的原子核在中子的轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程. 如：原子弹（反应速度不可控制）、核电站（靠原子反应堆控制反应速度）都是根据重核裂变的原理制造的.2. 轻核聚变（也叫热核反应）：使2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，并释放能量的过程. （如：氢弹是根据轻核聚变的原理制造的；太阳内部发生轻核聚变）
核电站 目前已经建成的核电站都是利用 重核裂变 将 核能 转化为 电能 .核电站中能量的转化：核能→内能→机械能→电能
六、 电流强度、电压、电阻
电流强度 电压 电阻
符号 I U R
意义 电流的大小 形成电流的原因 导体对电流阻碍作用的大小
单位 安培（A） 伏特（V） 欧姆（Ω）
测量或应用 仪表：电流表符号：A使用规则：①串联②量程范围内③“+”进，“-”出④不能直接接电源两端 仪表：电压表符号：V使用规则：①并联②量程范围内③“+”进，“-”出 决定电阻大小的因素: ①材料②长度③横截面积④温度（一般不考虑）
七、电功、电功率、电热
电功 电功率 电热
符号 W P Q
意义 表示电流做功的多少 表示电流做功的快慢 表示电流产生热量的多少
公式 W=UItW=Pt P=UI 焦耳定律：Q=I2Rt
单位及换算 焦耳（J）1焦=1伏·安·秒1度=1千瓦·时1度=3.6ⅹ106焦耳 瓦特（W）1瓦=1伏·安1瓦=1焦/秒1千瓦=1000瓦 焦耳（J）1焦=1安2·欧·秒
测量或应用 仪表：电能表俗称：电度表作用：计量用电器在一段时间里消耗的电能.认读铭牌：①“220V 10（20）A”220V表示额定电压.10A表示额定电流.（20）A表示在短时间内电流允许大一些，但不能超过20A.②“600r/kWh”表示消耗1度电，转盘转过600转.＝ 额定电压：用电器正常工作时的电压.额定电流：用电器在额定电压下工作时的电流.额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率.U实>U额时，P实>P额 U实=U额时，P实=P额 U实W总=FS
W有用=Gh
W总
G
ⅹ100%
W有用
η=
W总=FS1 W有用=fS2
SF
F
G
F
hF
G
L1
L2
F1
F2
F
W总=FS
W有用=Gh