浙教版九年级上册 第三章 能量的转化与守恒 知识点复习（含答案）

九上第三章知识点复习
第2节 机械能
动能
定义：物体由于运动而具有的能量
决定其大小的因素：物体的 越大， 越大，动能就越大
势能
重力势能
定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能
决定其大小的因素：物体的 越大、 越高，重力势能就越大
弹性势能
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能
决定其大小的因素：对于同一物体， 越大，弹性势能越大
动能和势能的转化
机械能：动能和势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能
机械能守恒：如果 动能和势能的相互转化，机械能的总量就保持不变，或者说机械能守恒
例1： 草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ ）
动能不变，势能不变 B．动能减少，势能增加
C．动能增加，势能减少 D．动能减少，势能减少
2 某物理兴趣小组设计了如图所示的实验装置来探究物体的动能跟哪些因素有关．让同一钢球A从鞋面某一高度由静止开始滚下。实验中通过 来判断钢球A的动能大小，运用了 方法。实验中控制小球质量不变来研究动能大小跟 的关系。
3 篮球落到地面又弹起来，接触地面时被压缩，然后恢复原状，若不计一切阻力，以下说法中正确（　　）
下落过程中动能增加，机械能增加 B．压缩过程中动能减小，弹性势能减小
C．恢复过程中动能增加，弹性势能减小 D．上升过程中动能减小，机械能减小
4 嫦娥三号探测器在月球表面成功软着陆，下列说法正确的是（　　）
嫦娥三号升空时动能不变，重力势能增加，机械能增加
B．嫦娥三号沿椭圆轨道绕月球飞行，在近月点时动能最大，在远月点时势能最大
C．嫦娥三号沿椭圆轨道绕月球飞行，从近月点向远月点运动时势能转化为动能
D．嫦娥三号探测器接近月面减速下降时，机械能不变
5 跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（　　）
助跑过程中机械能不变 B．经过最高点时动能为零
C．经过最高点时重力势能最小 D．起跳后升空的过程中，动能转化为重力势能
6 如图所示，小雨在公园里滑滑梯，他分别沿三条长短不同路径滑到地面在不考虑摩擦和空气阻力的情况下，他到达滑梯最底端时的速度是相同的，请解释原因．
第3节 能量转化的亮度
功
定义：如果一个力作用在物体上，且物体在这个力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了功
力对物体做功的两个必要因素：一是 ，二是物体在这个
力不做功的三种情况
三种情况 原因 实例
有距离无力 物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离，这时没有力做功 足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功
有力无距离 有力作用在物体上，但物体没有动，即物体没有通过距离 两名同学没有搬起石头，所以对石头没有做功
力与距离垂直 物体受到了力的作用，也移动了一段距离，但通过的距离与力的方向垂直 提着水桶水平移动一段距离，竖直提水桶的力不做功
功的计算
功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积
公式：用F表示力，s表示在力的方向上通过的距离，W表示功，则W = Fs或
单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是焦耳，简称焦（J）。
应用W = Fs计算功时，力与物体通过的距离方向必须一致，且对应同一物体、同一段时间
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。能量的单位与功的单位一样，也是焦耳
功率
定义：功与做功所用时间之比叫功率，它在数值上等于单位时间内所做的功
物理意义：功率是表示物体做功 的物理量
公式：如果用P表示功率，用W表示功，用t表示做功所用的时间，功率的计算公式为
单位：在国际单位制中，功的单位是焦，时间的单位是秒，功率的单位是焦耳每秒（J/s），它有一个专门名称叫瓦特，简称瓦（W）
工程技术上还常用千瓦（kW）、兆瓦（MW）作为功率的单位，1kW = 1000W，1MW = 106W
功率表示做功的快慢，不表示做功的多少，一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定。功率大的机械，做功不一定多；做功多的机械，功率也不一定大
计算功率的另一个公式
力F做功的功率
由P = Fv知，功率一定时，机器的牵引力和速度成反比
对两个公式的理解
它表示做功的物体在t时间内的平均功率
它能表示物体的瞬时功率
杠杆
定义：如果一根硬棒在力的作用下能绕着 转动，这根硬棒就叫杠杆
杠杆可以是直的，也可以是弯的，但它一定是硬棒，即不能变形的棒
杠杆的五要素
支点：杠杆可以 的点
动力：使杠杆转动的力
阻力：阻碍杠杆转动的力
说明:动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反
动力臂：从支点到 的距离
阻力臂：从支点到 的距离
画力臂方法：⑴ 找支点O；⑵ 画力的作用线（虚线）；
⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷ 标力臂。
杠杆的平衡条件
杠杆平衡的含义：在力的作用下，如果杠杆处于 状态或绕支点 转动，我们就认为杠杆平衡了
实验前：应调节 ，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：
杠杆的平衡条件
动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，用公式表示为
杠杆的分类
类型 力、力臂的关系 特点 应用
省力杠杆 F1＜F2 l1＞l2 省力但费距离 铡刀、瓶盖起子、手推车、钢丝钳
费力杠杆 F1＞F2 l1＜l2 费力但省距离 钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪刀、缝纫机脚踏板
等臂杠杆 F1＝F2 l1＝l2 既不省力也不省距离，既不费力也不费距离 天平
解决杠杆平衡时动力最小问题：
此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂 ，要使动力臂最大需要做到
①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远（即动力的作用点在杠杆上距支点最远处）；
②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向（即动力方向应垂直于支点和动力作用点的连线）

定滑轮和动滑轮
定滑轮
定义：轴固定不动的滑轮
实质：等臂杠杆
特点：不能省力，但能改变力的方向
绳子自由端移动距离SF(或速度vF) 重物移动的距离SG(或速度vG)
动滑轮
定义：轴和重物一起移动的滑轮
实质：动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆
特点：使用动滑轮能省一半的力，但费距离，且不能改变力的方向。绳子自由端移动的距离是重物移动距离的2倍
滑轮组
定义：定滑轮、动滑轮组合在一起构成滑轮组
特点：使用滑轮组既能省力但又能改变力的方向
滑轮组省力情况分析： 其中n为承担物重的绳子的段数
绳子自由端移动的距离： h为重物移动的距离
绳子自由端移动的速度
n的确定：将动滑轮切一刀，数出与动滑轮相连绳子的股数
滑轮组组装的原则：基本原则是“奇动偶定”
首先根据题意求出承担物重的绳子的段数
若承担物重的绳子段数为奇数，则绳子的起点从动滑轮开始绕线，如图甲所示
若承担物重的绳子段数为偶数，则绳子的起点从定滑轮开始绕线，如图乙所示
注：还要注意拉力的方向不同，所需定滑轮的个数也不同
机械效率
有用功、额外功、总功
有用功：为了达到某一目的而必须要做的功叫有用功。用W有用表示
W有用 = Gh W有用 = Gh W有用 = f × s物 W有用 = Gh



额外功：并非需要，又不得不做的功叫额外功，用W额外表示
总功：有用功和额外功的总和叫总功，用W总表示，即W总 = W有用 + W额外
机械效率
定义：有用功与总功的比值叫机械效率，用η表示
公式
内能
热运动
物体内部大量分子的无规则运动，叫热运动。
内能
分子动能：分子由于运动而具有的能叫分子动能。物体的 越高，分子运动得越快，它们的动能越大
分子势能：由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能
物体的内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫物体的内能。单位：焦耳（J）
对内能的理解
内能是指物体的内能，不是分子的内能，是物体内部所有分子共同具有的分子动能和分子势能的总和。单纯考虑一个分子的分子动能和分子势能是没有现实意义的
一切物体在任何情况下都有内能 （0℃的冰具有内能吗）
内能具有不可测量性，即不能准确知道一个物体的内能的具体数值
影响物体内能大小的因素：物体的质量、物体的温度、物体的体积、物体的种类、物体的状态都可以影响物体内能的大小
物体内能的改变
热传递改变物体的内能
对热传递的理解
条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在
方向 由 温物体转移到 温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分
结果 相同
注意：高温物体降低的温度和低温物体升高的温度不一定相同
但放出的热量和吸收的热量相同
热传递是把内能由温度高的物体传递给温度低的物体，而不是由内能大的物体传递给内能小的物体
内能大的物体温度不一定高，例如1000kg1℃的水内能大，0.1kg100℃的水内能小
做功改变物体的内能：对物体做功，物体的内能会 ；物体对外界做功，物体的内能
温度、热量、内能三者之间的区别与联系
项目 温度 热量 内能
定义 宏观上：表示物体的冷热程度
微观上：反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度 在热传递过程中，传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
量的性质 状态量 过程量 状态量
表述 用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述 用“放出”或“吸收”等表述 用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述
单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
关系 热传递可以改变物体的内能，使其内能增加或减少，但温度不一定改变（如晶体的熔化、凝固过程），即物体吸热，内能会增加，物体放热，内能会减少，但物体的温度不一定发生改变
比热容
定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫这种物质的比热容，用符号c表示
单位：焦/(千克·℃)，读作焦每千克摄氏度
比热容是物质本身的一种性质
比热容是物质自身的性质之一，与物体的质量、体积等无关
水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，其物理意义是：质量为1kg的水，温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量为4.2×103J
对于同一种物质，比热容的值还与物质的物态有关，同一种物质在统一物态下的比热容是一定的，但在不同物态下，比热容是不相同的。比如水和冰的比热容不同
水的比热容较大的应用
水的吸（放）热本领强，用水作散热剂
水的温度难改变，对机械或生物体起保护作用
热量的计算
以Q表示物体吸收（或放出）的热量，c表示物质的比热容，m表示物体质量，t0表示初始温度，t表示末温，?t表示初温和末温的温差，则有热量计算的一般公式：Q＝cm?t
热机
热机的特点：通过做功把内能转化为机械能
内燃机
内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。
工作过程：汽油机在工作时，活塞在汽缸内往复运动，活塞从汽缸的一端运动到汽缸的另一端，叫一个冲程
汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成

燃料的热值
定义：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量
单位：J/kg（固、液）或J/m3（气）
酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J
煤气的热值是3.9×107 J/m3，表示1 m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107 J
关于热值的理解：热值是燃料本身的一种属性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关
公式：Q=mq或Q=qV（q为热值）
考点一 电功、电功率的概念
1.电功
（1)定义： 所做的功叫电功。
（2)计算公式： （定义式）， （推导式，纯电阻电路适用）。
（3)单位：国际单位为焦，日常也用千瓦时。1千瓦时＝ 焦。
2.电功率
（1)意义：表示电流做功的快慢。
（2)定义：电流在 内所做的功。
（3)计算公式： （定义式）， （推导式，纯电阻电路适用）。
（4)单位：千瓦、瓦。
考点二 电功、电功率、电热的分析与计算
计算电路消耗的总功率（总电压不变）
计算电路中某个用电器的功率
计算电路消耗的最大功率
计算电路中某个用电器的最大功率
比较串联电路中各用电器消耗功率（电流相同，比电阻）
比较并联电路中各用电器消耗功率（电压相同，比电阻）
电热的计算 当电路时纯电阻时，Q=W
考点四 验证焦耳定律
实验装置
实验方法
转换法：探究电流产生热量的多少，
通常将其转换成液体内 来判断。
（2)控制变量法：当甲、乙两电阻串联在电路中，控制 相同，可以研究电热与电阻的关系。
一、裂变和聚变
（1)核能：原子核在转变过程中所释放出的巨大的能量叫核能，也叫原子能。
（2)获得核能的两条途径－裂变（甲）与聚变（乙）。
核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核并释放出巨大的能量。
核聚变是2个质量较小的原子核结合成质量较大的新的原子核，并释放出巨大的能量。
（3)核电站中的能量转化
核反应堆是核电站的核心部分。其能量转化过程为：
（5)原子弹、核电站是根据核裂变的原理制造的；氢弹是根据核聚变的原理制造的。
太阳内部发生的是核聚变