九年级科学第三章--能量的转化和守恒知识要点精编.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date九年级科学第三章-能量的转化和守恒知识要点精编第三章 能量的转化和守恒知识要点第三章 能量的转化和守恒知识要点第1节能量的相互转化1、人造卫星在太空中工作所需的电能来自哪里？太阳能（光能）化学能电能 （光电电池：太阳能（光能）电能）2、间歇泉能从断地向外面喷泉，能量从哪里来？热能机械能3、青蛙一跃去捕食害虫，如何获得能量？这些能量从哪里来？化学能机械能4、自然界中各种形式的能量不能孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。5、能量转化是个普遍现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。第2节能量转化的量度1、 功必须具备两个要素：力和力的方向上通过的距离2、在下列三种情况下，力对物体没有做功：物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段距离；物体受到力的作用，但没有移动距离；物体受到了力的作用，同时也运动了一段路程，但在力的方向上没有通过距离；（力的方向与通过的距离成90度角）3、功的计算公式：功力×距离（功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积）WFs 单位：焦（J）或牛·米（N·m）*功的计算公式计算时需注意的问题：1、 分清是哪个力对物体做的功，计算功时的F就是这个力2、 公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离，强调对应4、做功的过程实质上就是能量转化的过程，力对物体做多少功，就有多少能量发生了转化。所以可以用功来量度能量转化的多少，能量单位与功的单位一样，也是焦耳。5、功率单位时间里完成的功。反映该物体做功的快慢。计算公式：功率功/时间P=Fv (F为牵引力，v为速度)单位：瓦特（W） 或焦/秒（J/s） 或 牛·米/秒（N·m/s）第3节认识简单机械1、 一根硬棒能够在力的作用下围绕着一个固定点转动，这样的硬棒称为杠杆。2、 杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。3、“力臂”是支点到力的作用线的距离，即垂线段的长度。4、杠杆分为三类：省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L1>L2 F1<F2(动力<阻力)省力费距离铡 刀羊角锤费力杠杆L1<L2 F1>F2(动力>阻力)省距离费力铁锹钓鱼杆等臂杠杆L1=L2 F1=F2(动力=阻力)既不省力也不省距离天平定滑轮5、什么是杠杆的平衡？当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作匀速转动时，我们说杠杆平衡了。在研究杠杆平衡中为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢? 为了便于测量力臂杠杆的平衡条件:F1·l1=F2·l2定滑轮的特点：1、滑轮位置固定不动2、相当于是一个等臂杠杆（作图进行分析）3、不能省力4、可以改变力的方向动滑轮特点：1、滑轮随钩码一起向上运动2、相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆（作图分析）3、可以省一半的力（不计摩擦和滑轮重）4、不能改变力的方向，并且动力移动距离2倍于物体上升距离。6、使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。 (F为绳子自由端的拉力，为物重，为动滑轮重，n为动滑轮上绳子的段数)7、使用滑轮组虽然省了力，但是却费了距离。动滑轮由几根绳子吊着，拉力移动的距离就是重物移动距离的几倍。(如n=3,物体上升4米，则绳子自由端要移动12米)8、必需要做的这部分功叫做有用功（如课本图331上沙袋上升做的功W有=Gh）；虽然不需要，但又不得不做的那部分功叫额外功或无用功（如克服动滑轮的重力、摩擦等做的功）；两者的总和叫总功。 W总W有用W额外 W总=FS9、机械效率：有用功跟总功的比值，用表示。越大，机械工作时能量的利用率越高。在使用机械时，总是尽可能减小额外功（减小摩擦、减小滑轮自重）或增大有用功（增加物重）以提高机械效率。实际使用机械时，机械效率总小于1！10、常见的简单机械有：杠杆、滑轮、斜面（1）用滑轮组提升重物时，克服重物的重力所做的功是有用功，对动滑轮的重力、绳子的重力、摩擦所做的功是额外功，绳子上的拉力所做的功是总功。绳子移动的距离s是重物提高高度h的n倍。计算公式： W有G物h W额G动h W总FS绳W总 W有W额 S绳nh W有/ W总机械效率的公式变形：%（2）用滑轮组拉物体水平运动时，克服地面的摩擦做的功是有用功。拉力所做的功是总功。 W有fS物 W总FS绳 W有/ W总（3）利用斜面来提升重物，若不计摩擦，则： FLGh F表示拉力，l表示斜面的长，G表示物体的重力，h表示斜面的高。（4）利用斜面来提升重物，若考虑摩擦，则：计算公式： W有G物h W额fl W总FlW总 W有W额 W有/ W总第4节动能和势能1、 动能：物体由于运动而具有的能。动能的大小和质量、速度有关。质量(m)越大，动能越大；速度(v)越大，动能也越大。（E动=mv2）2、 重力势能：物体的质量(m)越大，位置(h)越高，具有的重力势能就越大。（E势=mgh=Gh）3、弹性势能：弹性势能的大小跟物体的形变有关。物体的形变越大，弹性势能就越大。4、如果没有受到摩擦等阻力，动能和势能在相互转化过程中，机械能的总量保持不变。第5节物体的内能1、 物质由分子、原子或离子构成，这些粒子在永不停息地作无规则运动。2、 扩散现象表明粒子在不停地作无规则运动，而且温度越高，粒子作无规则动的速度越大。3、 物体内部大量粒子的无规则运动叫做热运动。4、 物体内部大量做无规则运动的粒子具有的能叫做内能。内能又俗称热能。5、 一切物体都具有内能。物体的温度越高，质量越大，具有的内能越大。6、 改变物体内能的方法有两种：做功和热传递。这两种方法对改变物体的内能是等效的。7、 对物体做功，物体的内能增加。例如：克服摩擦做功，物体的内能增加；压缩气体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减少。例如：气体膨胀对外做功，内能减少。8、 在热传递过程中，传递的能量叫做热量。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。9、 做功改变物体内能的实质是其它形式的能与物体内能的相互转化；而热传递改变物体内能的实质是内能的转移。10.1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位焦/千克。11、焦炭的热值是3.0×107焦/千克，表示1千克焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107焦。12、燃料燃烧放出的热量计算公式：Q放mq （m表示燃料的质量，q表示燃料的热值。）第6节电能的利用1、 电功电流所做的功。反映有多少电能转化为其它形式的能2、电功率电流单位时间所做的功。描述电流做功的快慢，单位：瓦特或千瓦3、输入功率用电器消耗的总电功率。4、输出功率电动机（或发电机）输出的有用功率。5、电功率计算：等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。PUI (定义公式)单位：瓦特或伏·安电功率的变形公式： 其中这个公式常用于串联电路中电功率的比较，因为串联电路电流相同，电阻大的实际功率大； 常用于并联电路中比较电功率的大小，因为电压一样，电阻大的实际电功率小。6、电功的计算电流在某段电路上做的功，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。WUIt （定义公式）根据欧姆定律可推导出：WI2Rt W=U2/Rt（注：推导公式在纯电阻电路中方可使用）单位：焦、伏·安·秒7、电能表（又称“千瓦时计”，俗称“电度表”）可以直接测量某段时间家中消耗了多少电能。计量单位：千瓦时kW·h1千瓦时3.6×106焦使用方法：联接在进户线上，计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用户的用电度数。电能表上标注的“220V5（20）A”、“600revs/kW·h”各表示什么意思？220V表示是额定电压。5表示标定电流。（20）表示最大电流600revs/kW·h表示电能表转600圈，用了1千瓦时的电能。8 实验室测定小灯泡的额定功率：a) 实验原理：PUIb) 实验器材：小灯泡、电源、导线、电流表、电压表、开关、滑动变阻器；c) 电路图：d) 注意：在连接电路时，开关要断开；在闭合开关前，变阻器的电阻调到最大。第7节 电热器1、焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。QI2Rt若电流所做的功全部转化为电热器的内能，即为纯电阻电路，则：WQ所以，QWUItI2Rt也可QWPt若电流所做的功只有一部分转化为热，则只可用焦耳定律来计算1、 电热器是利用电流的热效应工作的。电热器中的发热体由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上制成的。第8节 核能的利用1、核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，并释放出能量的过程。2、链式反应（chain reaction）：如果产生的中子继续轰击其他铀核，就会导致一系列铀核持续裂变。原子弹根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果！3、核聚变2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。由于聚变反应需要在很高的温度下才可发生，所以也叫热核反应（氢弹），相同情况下释放出的能量比核裂变大。4、核能的和平利用核电站（核裂变，可控制的链式反应） 核电站能量转化：核能内能机械能电能5、核变过程中除了放出大量热量外，同时也会放出许多肉眼无法看见、能量很高的射线如以下三种：射线：带2个单位正电荷，是氦原子核射线：带1个单位负电荷，是高速的电子流射线：电中性第9节 能量的转化与守恒定律能量转化和守恒定律：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。-