九年级科学上册 第3章 能量的转化与守恒 (新版)浙教版.ppt
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1、本本 章章 总总 结结第3章能量的转化与守恒本章总结知识框架第3章能量的转化与守恒本章中考挑战自我知识框架知识框架第3章能量的转化与守恒能能量量的的转转化化与与守守恒恒能能量量转转化化的的量量度度功功功功率率做功的两个必要因素:做功的两个必要因素:作用在物体上的力;在作用在物体上的力;在 力的方向上通过的距离力的方向上通过的距离公式:公式:W=Fs定义:单位时间里完成的功定义:单位时间里完成的功意义:表示物体做功的快慢意义:表示物体做功的快慢公式:公式:P=W/t,P=Fv第3章能量的转化与守恒能能量量的的转转化化与与守守恒恒简简单单机机械械杠杆杠杆五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂五要
2、素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂平衡条件:平衡条件:F1l1=F2l2类型:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆类型:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆滑轮滑轮定滑轮:等臂杠杆,既不省力定滑轮:等臂杠杆,既不省力,也不省距离,也不省距离,但能改变力的方向但能改变力的方向滑轮:滑轮:动力臂为阻力臂动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆,能倍的省力杠杆,能 省一半力,但要多移动一倍距离,且省一半力,但要多移动一倍距离,且 不能改变力的方向不能改变力的方向滑轮组:既能省力,又能改变力的方向滑轮组:既能省力,又能改变力的方向第3章能量的转化与守恒能能量量的的转转化化与与守守恒恒简单机械简单机械机械效率:机械效率:W
3、有用有用/W 总总100%能能量量及及其其转转化化动能动能势能势能定义:物体由于运动而具有的能量定义:物体由于运动而具有的能量影响因素:质量和运动速度影响因素:质量和运动速度重力重力势能势能弹性弹性势能势能定义:定义:物体由于被举高物体由于被举高 而具有的能量而具有的能量影响因素:质量和高度影响因素:质量和高度定义:定义:物体由于发生弹性物体由于发生弹性 形变而具有的能量形变而具有的能量影响因素:发生弹性形变的程度影响因素:发生弹性形变的程度动能动能与势与势能的能的转化转化(机(机械能械能守恒)守恒)第3章能量的转化与守恒能能量量及及其其转转化化能能量量的的转转化化与与守守恒恒内内能能定义:物
4、体内部所有分子热运动的定义:物体内部所有分子热运动的 动能和势能的总和动能和势能的总和改变内能的两种方法:做功和热传递改变内能的两种方法:做功和热传递热量的计算热量的计算热机热机温度改变:比热容温度改变:比热容 Q=cmt燃料燃烧:燃料的热值燃料燃烧:燃料的热值 Q=mq第3章能量的转化与守恒能能量量及及其其转转化化能能量量的的转转化化与与守守恒恒电电能能电电功功定义:电流所做的功定义:电流所做的功实质:电能转化为其他形式的能实质:电能转化为其他形式的能公式:公式:W=Pt;W=UIt=I2Rt=(U2/R)t测量:电能表测量:电能表电电功功率率定义:电流在单位时间内做的功定义:电流在单位时间
5、内做的功意义:描述电流做功的快慢意义:描述电流做功的快慢公式:公式:P=W/t;P=UI=I2R=U2/R测量测量伏安法伏安法原理:原理:P=UI电能表电能表原理:原理:P=W/t第3章能量的转化与守恒能能量量及及其其转转化化能能量量的的转转化化与与守守恒恒电电能能电热电热电流的热效应电流的热效应能量转化:能量转化:电能转化为内能电能转化为内能电热器:利用电流的热效应制成的加热装置电热器:利用电流的热效应制成的加热装置焦耳定律:焦耳定律:Q=I2Rt核能核能定义:原子核在转变过程中所释放出的能量定义:原子核在转变过程中所释放出的能量获得核能的途径:核裂变和核聚变获得核能的途径:核裂变和核聚变应
6、应用:原子弹、核电站和氢弹用:原子弹、核电站和氢弹放射线放射线第3章能量的转化与守恒能能量量的的转转化化与与守守恒恒能量的转化与守恒能量的转化与守恒能量守恒定律能量守恒定律能量转移和转化的方向性能量转移和转化的方向性一一 功和机械能功和机械能【考点扫描考点扫描】知道功和功率的概念和单位;能用功和功率的公知道功和功率的概念和单位;能用功和功率的公式进行简单计算;知道做功伴随着能的转化;能识别动能、重式进行简单计算;知道做功伴随着能的转化;能识别动能、重力势能和弹性势能;知道动能大小跟质量、速度的定性关系;力势能和弹性势能;知道动能大小跟质量、速度的定性关系;知道重力势能大小跟质量、高度的定性关系
7、;知道弹性势能大知道重力势能大小跟质量、高度的定性关系;知道弹性势能大小跟弹性形变程度的定性关系;能举例说出动能和势能的相互小跟弹性形变程度的定性关系;能举例说出动能和势能的相互转化;知道机械能守恒的条件;能利用机械能守恒解释简单的转化;知道机械能守恒的条件;能利用机械能守恒解释简单的现象。现象。本章中考本章中考第3章能量的转化与守恒第3章能量的转化与守恒例例1 金华、丽水中考金华、丽水中考 压路机是一种利用碾轮的碾压作用,压路机是一种利用碾轮的碾压作用,使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路
8、机质量为路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为 3104 kg,发动,发动机的额定功率为机的额定功率为 120 kW,g 取取 10 N/kg。(1)如图)如图 3-Z-1 所示,压路机在碾压沥所示,压路机在碾压沥青路面时,对水平路面的压强为青路面时,对水平路面的压强为2105 Pa,则压路机对水平路面的压力为多少牛?,则压路机对水平路面的压力为多少牛?压路机与路面的接触面积为多少?压路机与路面的接触面积为多少?答案答案3105N 1.5 m2解析解析 (1)压路机对水平路面的压力:)压路机对水平路面的压力:F=G=mg=3104kg10 N/kg=3105N。根据根据 p=F/S 得,压路
9、机与路面的接触面积:得,压路机与路面的接触面积:S=F/p=(2105Pa)/(3105N)=1.5 m2。第3章能量的转化与守恒例例1 金华、丽水中考金华、丽水中考 压路机是一种利用碾轮的碾压作用,压路机是一种利用碾轮的碾压作用,使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为 3104 kg,发动,发动机的额定功率为机的额定功率为 120 kW,g 取取 10 N/kg。(2)若该压路机发动机正常工作,压路)若该压路机发动机正常工作,压路机在沥青路面上
10、行驶机在沥青路面上行驶 500 s,发动机所做,发动机所做的功为多少焦?的功为多少焦?答案答案 6107 J解析解析 (2)发动机所做的功:)发动机所做的功:W=Pt=1.2105 W500 s=6107J。第3章能量的转化与守恒例例1 金华、丽水中考金华、丽水中考 压路机是一种利用碾轮的碾压作用,压路机是一种利用碾轮的碾压作用,使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为 3104 kg,发动,发动机的额定功率为机的额定功率为 120 kW,g 取取
11、 10 N/kg。(3)若该压路机发动机正常工作,压路)若该压路机发动机正常工作,压路机在水平地面上以机在水平地面上以 4 m/s 的速度匀速直线的速度匀速直线行驶,则压路机的牵引力为多少牛?压行驶,则压路机的牵引力为多少牛?压路机受到的阻力为多少牛?路机受到的阻力为多少牛?答案答案 3104N3104 N解析解析(3)根据)根据 P=Fv 得,压路机的牵引力:得,压路机的牵引力:F=P/v=(1.2105W)/(4 m/s)=3104N。根据二力平衡条件可知,压路机受到的阻力:。根据二力平衡条件可知,压路机受到的阻力:f=F=3104N。方法点拨方法点拨 此题考查了压强的计算、功和功率的计算
12、,同时还此题考查了压强的计算、功和功率的计算,同时还考查了有关二力平衡的知识。不仅要掌握基本公式,而且要学考查了有关二力平衡的知识。不仅要掌握基本公式,而且要学会对公式进行变形和推导,并结合题意具体分析各个问题。会对公式进行变形和推导,并结合题意具体分析各个问题。【试题链接试题链接】挑战自我挑战自我 1、7、9、11 第3章能量的转化与守恒二二 简单机械简单机械【考点扫描考点扫描】能指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力能指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂;能绘制杠杆的动力臂和阻力臂;能概述杠杆的平衡条件;臂;能绘制杠杆的动力臂和阻力臂;能概述杠杆的平衡条件;能应用杠杆的平衡条件解决
13、简单的问题;能举例说出人体中的能应用杠杆的平衡条件解决简单的问题;能举例说出人体中的杠杆。能辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组;知道定滑轮和动滑轮杠杆。能辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组;知道定滑轮和动滑轮的特点;知道滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组);会使的特点;知道滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组);会使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题。用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题。第3章能量的转化与守恒第3章能量的转化与守恒例例2 福州中考小明在测量物重时:福州中考小明在测量物重时:(1)用弹簧测力计测物体甲受到的重力,如图)用弹簧测力计测物体甲受到的重力,如图 3-Z-2(a)所
14、示,)所示,物体甲重物体甲重N。(2)估测物体乙重约)估测物体乙重约 10 N,请你利用下列器材帮他设计一个测量物体乙,请你利用下列器材帮他设计一个测量物体乙所受重力的实验方案。器材所受重力的实验方案。器材:物体乙、弹簧测力计(物体乙、弹簧测力计(05 N)、已调平衡)、已调平衡的杠杆、刻度尺和细线。的杠杆、刻度尺和细线。4.4第3章能量的转化与守恒在图(在图(b)中画出测量方案的示意图,简述主要测量步骤,并在图()中画出测量方案的示意图,简述主要测量步骤,并在图(b)中)中标出需测量的物理量符号。标出需测量的物理量符号。(提示提示:作图时,弹簧测力计对杠杆的拉力作图时,弹簧测力计对杠杆的拉力
15、 F 用力的示意图表示,可不画出弹用力的示意图表示,可不画出弹簧测力计实物图簧测力计实物图)物体乙重力的表达式:物体乙重力的表达式:G 乙乙=(用测量的物理量符号表示用测量的物理量符号表示)。【答案答案】测量方案示意图如图测量方案示意图如图 3-Z-3 所示所示 实验步骤:实验步骤:a把物体把物体乙挂在杠杆右侧的乙挂在杠杆右侧的 A 处,用弹簧测力计在杠杆右侧的处,用弹簧测力计在杠杆右侧的 B 处(处(OB 2OA)竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,读出拉力)竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,读出拉力 F1;b分分别用刻度尺测出别用刻度尺测出 OB、OA 的长的长 l1、l2。方法点拨方法点拨
16、 解答此类题的关键是从具体事例中抽象出杠杆的五解答此类题的关键是从具体事例中抽象出杠杆的五要素,灵活应用杠杆的平衡条件解决实际问题。要素,灵活应用杠杆的平衡条件解决实际问题。【试题链接试题链接】挑战自我挑战自我 3、6、11 第3章能量的转化与守恒三三 热和能热和能【考点扫描考点扫描】能列举能的多种形式(机械能、内能、电能、化学能列举能的多种形式(机械能、内能、电能、化学能、核能等);知道克服摩擦做功与物体内能改变的关系;知道能、核能等);知道克服摩擦做功与物体内能改变的关系;知道做功和热传递是改变内能的两种途径;知道在热传递过程中用热做功和热传递是改变内能的两种途径;知道在热传递过程中用热量
17、来量度内能的变化;能举例说出化学能与内能的转化;能说明量来量度内能的变化;能举例说出化学能与内能的转化;能说明人体能量来源及其转化;能说明生物体能量来源及其转化;知道人体能量来源及其转化;能说明生物体能量来源及其转化;知道裂变和链式反应;知道聚变和热核反应;知道放射性及其应用;裂变和链式反应;知道聚变和热核反应;知道放射性及其应用;知道核电站是利用核裂变的原理来工作的。能说出能量守恒定律;知道核电站是利用核裂变的原理来工作的。能说出能量守恒定律;能举例说出能量的转化与转移有一定的方向性;知道提高能量利能举例说出能量的转化与转移有一定的方向性;知道提高能量利用效率和节能的关系;通过对能量守恒定律
18、发现史的学习,领悟用效率和节能的关系;通过对能量守恒定律发现史的学习,领悟科学思想和科学精神。科学思想和科学精神。第3章能量的转化与守恒第3章能量的转化与守恒例例3 杭州中考某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为杭州中考某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为 1 m2的的表面上每秒钟接收到的太阳能,用自制太阳能热水器做实验。经多表面上每秒钟接收到的太阳能,用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为 50%。控制太阳。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是 2 m2,太阳能热水器
19、内,太阳能热水器内水的质量为水的质量为 100 kg,水的初温为,水的初温为 20,经,经 8750 s 时间后上升到时间后上升到 45。请计算:。请计算:c 水水=4.2103J/(kg)(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦耳?)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦耳?【答案答案】1.05107J解析解析(1)水吸收的热量:)水吸收的热量:Q 吸吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)100 kg(45 -20 )=1.05107 J。第3章能量的转化与守恒例例3 杭州中考某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为杭州中考某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为 1
20、 m2的的表面上每秒钟接收到的太阳能,用自制太阳能热水器做实验。经多表面上每秒钟接收到的太阳能,用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为 50%。控制太阳。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是 2 m2,太阳能热水器内,太阳能热水器内水的质量为水的质量为 100 kg,水的初温为,水的初温为 20,经,经 8750 s 时间后上升到时间后上升到 45。请计算:。请计算:c 水水=4.2103J/(kg)(2)垂直于太阳光的)垂直于太阳光的 1 m2 的表面上,每秒钟接收
21、到的太阳能是多的表面上,每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳?少焦耳?【答案答案】1.2103J解析解析(2)垂直于太阳光的面积为)垂直于太阳光的面积为 1 m2 的表面上,每秒钟接收到的太阳能为的表面上,每秒钟接收到的太阳能为 Q0,太阳能热水器的面积为,太阳能热水器的面积为 S,效率为,效率为,在时间,在时间 t 内,接收到的太阳能为内,接收到的太阳能为 Q,则,则 Q=Q0 St,1.05107J=Q02 m28750 s50%,解得,解得 Q0=1.2103 J。方法点拨方法点拨 在有热损失的前提下,水吸收的热量等于太阳能热水器在有热损失的前提下,水吸收的热量等于太阳能热水器接收到的太阳能与
22、效率的乘积,应用热量公式即可正确解题。接收到的太阳能与效率的乘积,应用热量公式即可正确解题。【试题链接试题链接】挑战自我挑战自我 4 第3章能量的转化与守恒四四 电功、电功率和电热电功、电功率和电热【考点扫描考点扫描】知道电功的概念及其单位;能列举决定电功大小的知道电功的概念及其单位;能列举决定电功大小的因素;知道用电器消耗的电能可以用电功来量度;能应用电功的因素;知道用电器消耗的电能可以用电功来量度;能应用电功的公式计算用电器消耗的电能;能根据电能表读数的变化计算消耗公式计算用电器消耗的电能;能根据电能表读数的变化计算消耗的电能。知道电功率的概念及其单位;能应用电功率的公式进行的电能。知道电
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