一、机械能
(一)动能和势能
1、能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。
理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。
2、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。
3、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。
4、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。(二)动能和势能的转化: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。
1.知识结构:
2.动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能。
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。3.动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能。
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。二、物体的内能
1一切物体在任何温度下都具有内能。
2
温度越高,分子无规则运动的速度越大,扩散的越快。
3内能越大,温度不一定越高。如冰化水的过程中,内能增大,但温度不变。
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①做功:外界对物体做功,物体内能会增大,温度一般会升高;
物体对外做功,物体本身内能会减小。
内能与什么有关度变得相同为止;(实质:能量从高温物体传递到低温物体。)
5、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。
三、能量守恒定律
1、在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移。能量转移和能量转化具有方向性。2在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。
3、在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;植物吸收太阳光,光能转化为化学能;
在核电站,核能转化为电能;电流通过电热器时,电能转化为内能;电动机中是电能转化为
4、能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,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,能量的总量保持不变。
能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
四、能源与可持续发展
1.定义:凡是能提供能量的物质资源叫能源。
2.:
石能源、地热能、潮汐能等;(化石能源包括煤、石油、天然气三种)
如:电能、酒精、汽油、煤油等。
按能源利用分为:
能、生物质能(由生命物质提供的能量)等;
不可能在短期内从自然界中得到补充的能源;如:核能、化石能源等。3.核能(使原子核分裂或聚合所释放出的能量)有裂变和聚变两种形式。核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备。
4、解决能源危机的出路:节约使用石油、煤和天然气等常规能源,提高利用率;大力开发新能源,如:太阳能、地热能、核能、潮汐能、风能及可燃冰等能源。
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