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(共22張PPT)
08 能量及其轉化
九上秋周鞏固提高-chen
一、能量及其形式
1.認識能量
能量是客觀存在的
我們也可以從能量產生的效果中感受能量的存在
一般來說，如果一個物體能夠使別的物體運動或產生變化，我們就說這個物體具有能量。
能量的單位是焦耳,簡稱為焦，符號是J，能量也稱能。
我們生活的宇宙，是由物質與能量構成。
一、能量及其形式
2.能量的形式
根據能量的特點大致可以分為機械能、化學能、電能、電磁能、內能、核能、聲能等。
機械能：包括動能與勢能，做機械運動或變形但能自行恢復的物體
一、能量及其形式
2.能量的形式
化學能：能通過化學反應釋放的能量，比如食物或燃料
一、能量及其形式
2.能量的形式
電能：運行電路中的電流（注意：電池中存儲化學能）
一、能量及其形式
2.能量的形式
核電站發電 核能
可見光、紅外線、紫外線、微波和X射線 電磁能
高溫水蒸氣，火焰 內能
寒山石鐘聲 聲能
二、機械能
1、動能
（1）物體由于運動而具有的能量叫做動能。一切做機械運動的物體都具有動能。例如:飛翔的小鳥、行走的人、行駛的汽車、流動的水和空氣等，都具有動能。
（2）探究影響動能大小的因素
實驗結論：物體動能的大小與物體的質
量和運動速度有關。質量相同的物體，
運動的速度越大，它的動能越大；運動
速度相同的物體，質量越大，它的動能
也越大。 E動= mv2
二、機械能
2、勢能
（1）重力勢能
物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能。
1)探究影響重力勢能大小的因素
2）實驗結論：物體的重力勢能大
小與物體的質量和被舉高的高度有
關。物體的質量越大，被舉得越高
它具有的重力勢能就越大。
E重勢=mgh
注：一般默認地面高度為0
二、機械能
（2）彈性勢能
物體由于發生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。
如：張開的弓、拉長的橡皮條、卷緊的鐘表發條、壓彎的桿等
1)影響彈性勢能大小的因素：與物體彈性形變的大小有關。
注：橡皮泥發生形變就不具有彈性勢
能，因為它發生形變后不能恢復原狀
不屬于彈性形變。
二、機械能
3、動能和勢能的轉化
（1）動能和重力勢能的相互轉化
動能和重力勢能之間可以相互轉化，一般發生在重力作用下的運動過程中。
二、機械能
（2）動能和彈性勢能的相互轉化
一個鐵球從高處滾下來，撞擊到彈簧片上。
二、機械能
（3）機械能守恒
1）動能和勢能都屬于機械能。物體的動能和勢能可以相互轉化，而且在轉化過程中，如果只有動能和勢能的相互轉化，那么這個轉化系統中機械能的總量就保持不變，即機械能守恒。
2）機械能守恒的幾種情況
a.研究對象中只有對象重力做功：重力做正功，使物體動能增加，重力勢能減小；物體克服重力做功（重力做負功）物體重力勢能增加，動能減少。
b.研究系統中沒有受到摩擦力：接觸面光滑，不計空氣阻力等
c.研究系統內物體不對外做功或者沒有其他外力對系統做功：系統物體之間互相壓縮只發生彈性形變
二、機械能
3）機械能不守恒的幾種情況
a.除了重力還有其他力對研究系統內的物體做功或者系統對外做功：火箭升空
b.研究對象勻速上升或者下降：雨滴勻速下落
c.研究對象轉化過程中最大運動速度不斷減小，最終靜止（受到摩擦或者空氣阻力）：皮球在落地反彈中，高度越來越低
d.研究對象質量變化：灑水車灑水，空中加油等
二、機械能
（4）動能和勢能轉化的應用
1)明確研究對象和所要研究的過程。
2)物體在起始位置與最終位置所具有的動能、勢能變化情況。
3)當重力勢能，動能，彈性勢能三者互相轉化時，往往物體受力平衡時，速度最大，動能最大。
4)重力勢能大小看高度，彈性勢能看形變程度。
重點關注：蹦極、蹦床/小球壓彈簧、彈簧推物
三、能量的轉化與量度
1.功
物體受到力的作用，并且在這個力的方向上通過一段距離，我們就說這個力對物體做了功。
人的推力對小車做功，也可以說成人對小車做功
做功的兩個必要因素
一是作用在物體上的力F；
二是物體在力的方向上通
過一段距離S。
兩者缺一不可，否則就沒有做功。
三、能量的轉化與量度
力對物體不做功的三種情況
①有距離無力：物沒有受到力的作用，由于慣性通過一段距離
②有力無距離：有力作用在物體上，但物體沒動，即物體沒有通過一段距離；
③力與距離垂直：物體受到了力的作用，也通過了一段距離，但通過的距離與力的方向垂直。
在力的方向上通過一段距離是指力與距離具有同體性和同時性
三、能量的轉化與量度
功的計算
功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
F表示力，s表示物體在力的方向上通過的距離，W表示功，則功的計算公式為 W=Fs 單位：牛米(N. m ) 焦耳 焦 (J)應用功的計算公式時，必須注意以下三點：
1)要明確是哪個力對物體做功，或是哪個施力物體對物體做功
2)公式W=Fs中的F是作用在物體上的力，s是物體在力F方向上通過的距離。
3)F是使物體沿力F方向通過距離s的過程中，始終作用在物體上的力，它的大小和方向都是不變的。
三、能量的轉化與量度
做功的實質
做功的過程實質上就是能量轉化的過程，力對物體做了多少功，就有多少能量發生了轉化。
因此，可以用功來量度能量轉化的多少。
拓展：
功和能的區別與聯系：
功是過程量，它對應的是一段時間和一段過程；能是狀態量，它對應的是一個時刻和一個狀態。
能是物體做功的本領，如果一個物體具有做功的本領，我們就說它具有能；
功是能量轉化的量度，表示能轉化了多少量
三、能量的轉化與量度
2、功率
（1）比較做功的快慢
比較做功的快慢有三種方法：
1)若做功相同，比較做功的時間，所用時間越短做功越快
2)若做功時間相同，比較所做功的多少，做功越多做功越快
3)若做功的多少和所用時間都不相同，則通過計算(做功的多少與做功所用時間的比值)進行比較。
（2）功率：單位時間里完成的功叫做功率。 符號： P
功率的公式： P=W/t 單位：瓦特 瓦(W)。1瓦=1焦/秒
三、能量的轉化與量度
2、生活中常見的功率
人步行：數十瓦 小汽車：50~100kW
短時間快速運動：可達1kW 小米SU7 Ultra最大功率：1100kW
三、能量的轉化與量度
拓展：
①當物體在力F作用下，以v做勻速直線運動(力F與速度v同方向)由W=Fs、v= s/t，得出P=Fv，
利用P=Fv可以知道：汽車在上坡時，當功率一定時，通過換擋減小速度是為了增大牽引力，這樣有利于上坡。
②應用公式P=W/t時一定要注意三個量的對應關系
功率越大，反映了做功的“速度”越大，但并不代表做功一定多
功率的公式P=W/t是指平均功率，即在t時間內的平均功率
而不是某一時刻的瞬間功率
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