高中物理知识点回顾一章一节28内能能的转化和守恒定律
能量的转化与守恒
能量的转化与守恒能量是物理学中的重要概念,它存在于我们周围的一切事物中,驱动着自然界的运行。
在自然界中,能量可以相互转化,并且总是守恒的。
本文将探讨能量的转化与守恒,以及相关的例子和应用。
一、能量的转化能量转化指的是能量从一种形式转化为另一种形式。
在自然界中,能量可以以不同的形式存在,例如机械能、热能、光能等。
这些能量之间可以相互转化,但总的能量守恒。
以下是能量转化的几个常见例子:1. 机械能转化:当一个物体从较高的位置下落时,其具有的势能逐渐减少,而动能逐渐增加。
这说明势能被转化为了动能。
同样地,当一个物体被抛起时,其动能逐渐减小,而势能逐渐增加。
2. 热能转化:热能是物质内部分子的运动能量。
当我们加热水时,水分子的热运动增加,热能增加。
而当水冷却时,热能减少。
3. 光能转化:光能是由太阳或其他光源产生的能量。
当太阳光照射到光伏电池上时,光能被转化为电能,用于发电。
而在日常生活中,我们使用的电灯也是将电能转化为光能。
二、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的基本定律之一,指的是封闭系统中能量的总量保持不变。
简单来说,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律可以通过实验来验证。
例如,将一个摆球从较高的位置释放,经过一段时间后它最终会停止摆动。
摆球最初的势能被转化为了动能,然后又转化为了热能,通过摩擦和空气阻力散失在周围。
在能量转化的过程中,总能量保持不变,只是能量的分布发生了改变。
这种思想在科技应用中也有广泛的应用。
例如,能源的利用和转化是人们关注的焦点之一。
我们利用化石燃料发电时,将燃料的化学能转化为了电能。
谢谢你读完了这篇文章,希望能帮到你。
能量转化和能量守恒知识点总结
能量转化和能量守恒知识点总结在物理学中,能量转化和能量守恒是两个基本概念。
能量转化指的是能量在不同形式或物体之间的相互转变,而能量守恒则是指在一个封闭系统内能量的总量保持不变。
本文将对这两个知识点进行总结。
一、能量转化能量转化是指能量从一种形式转变为另一种形式的过程。
能量有多种形式,主要包括动能、势能、热能、电能、化学能等。
以下是几种常见的能量转化过程:1. 动能转化:当物体具有速度时,它具有动能,当物体加速或减速时,动能的转化就会发生。
例如,一个运动的汽车具有大量的动能,当它刹车时,动能会转化为热能散发出去。
2. 势能转化:势能是指物体由于位置或状态而具有的能量。
当物体的位置或状态发生改变时,势能的转化就会发生。
例如,一个悬挂在天花板上的重物具有重力势能,当它被释放时,势能会转化为动能。
3. 热能转化:热能是物体内部微观粒子的热运动所带来的能量。
当物体与外界接触时,热能的转化就会发生。
例如,将温水放置在室温环境中,热能会逐渐转化为周围空气的热能,使温度逐渐降低。
4. 电能转化:电能是指电荷在电场中具有的能量。
当电荷通过电路流动时,电能的转化就会发生。
例如,电池中的化学能会转化为电能,然后通过电路供应电器设备。
二、能量守恒能量守恒原理是物理学中的重要定律,它指出在一个封闭系统内,能量的总量保持不变。
这意味着能量可以转化为不同的形式,但总能量不会增加或减少。
能量守恒可以由以下公式表示:能量转化前的总能量 = 能量转化后的总能量这个原理适用于各种能量转化情况,无论是机械能转化、热能转化还是其他形式的能量转化。
例如,在一个摆动的钟摆系统中,当钟摆摆动时,势能转化为动能,动能转化为势能,但总能量保持不变。
能量守恒原理在实际应用中具有广泛的意义。
在能源利用方面,我们需要合理利用各种能源,实现能量的高效转化;在机械设计中,我们需要考虑到能量转化的效率,避免能量的浪费。
总结:能量转化和能量守恒是物理学中的基本概念。
第二讲 内能 能的转化和守恒定律
第二讲《内能能的转化和守恒定律》一、物体的内能分子的动能温度既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,象一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。
物体里分子运动的速率是不同的,有的大,有的小,因此各个分子的动能并不相同。
在热现象的研究中,我们所关心的不是物体里每个分子的动能,而是所有分子的动能的平均值。
这个平均值叫做分子热运动的平均动能。
温度升高,物体分子的热运动加剧,分子热运动的平均动能也增加。
温度越高,分子热运动的平均动能越大。
温度越低,分子热运动的平均动能越小。
从分子运动论的观点看来,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
这样,分子运动论使我们懂得了温度的微观含义。
分子势能分子间存在相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。
分子间的距离大于r0的时候,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此分子势能随着分子间的距离的增大而增大。
这种情形同弹簧被拉长时弹性势能的变化相似。
分子间的距离小于r0的时候,分子间的相互作用表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此分子势能随着分子间的距离减小而增大。
这种情形同弹簧被压缩时弹性势能的变化相似。
物体的体积发生变化时,分子间的距离也发生变化,因而分子势能随着发生变化。
可见分子势能跟物体的体积有关系。
气体分子间的距离较大,分子的相互作用是引力。
对气体来说,体积增大,分子间的距离增大,分子势能增加;体积缩小,分子间的距离减小,分子势能减少。
物体的内能物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成的,因此任何物体都具有内能。
由于分子热运动的平均动能跟温度有关系,分子势能跟体积有关系,因此物体的内能跟物体的温度和体积有关系。
温度升高时,分子的动能增加,因而物体的内能增加。
体积变化时,分子势能发生变化,因而物体的内能发生变化。
能量转化与守恒的基本原理
能量转化与守恒的基本原理能量在物理学中是一个重要的概念,它存在于我们周围的一切事物当中。
能量转化与守恒的基本原理是指能量在不同形式之间的转化与守恒,它是自然界中一条重要的物理规律。
一、能量的转化能量在自然界中可以以不同的形式存在,如热能、机械能、化学能等。
而能量的转化则是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
1.1 热能的转化热能是指物体内部的分子运动所带来的能量。
当物体受热时,内部的分子运动加剧,热能将会转化为其他形式的能量。
例如,燃烧时化学能转化为热能,可以用来加热食物或驱动发动机。
1.2 机械能的转化机械能是指物体由于位置和运动而具有的能量。
当一个物体在运动过程中,它的机械能可以转化为其他形式的能量。
例如,物体下落时,其重力势能会转化为动能;而摩擦力将机械能转化为热能。
1.3 其他能量的转化除了热能和机械能外,还存在化学能、电能、光能等形式的能量。
这些能量也可以相互转化。
例如,电能可以通过电池转化为机械能,用于驱动电动汽车。
二、能量守恒定律能量守恒定律是指在一个孤立系统中,能量总量是恒定的,能量既不能创造也不能消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律是自然界中一个最基本的定律。
2.1 封闭系统的能量守恒对于一个封闭系统来说,系统内的能量总量是恒定的。
这意味着,系统中能量的损失必然会导致其他能量形式的增加。
例如,一个封闭的瓶中有一定量的气体,当气体发生燃烧时,其化学能将转化为热能,但总的能量值保持不变。
2.2 开放系统的能量守恒对于一个开放系统来说,它可以与外界进行能量交换。
虽然系统内的能量量会发生变化,但总能量的守恒仍然成立。
例如,一个热水器中的水在不断加热的过程中,会吸收外界的热能,而系统内的总能量也随之增加。
三、能量转化与守恒的应用能量转化与守恒的基本原理在日常生活中具有广泛的应用。
3.1 能源利用能源是社会发展与生产活动所必需的,而能量转化与守恒的原理使得我们可以将一种形式的能量转化为另一种形式,方便我们使用。
高中物理复习之知识讲解 功能关系和能的转化与守恒定律(基础)
物理总复习:功能关系和能的转化与守恒定律【考纲要求】1、理解力做功与能量转化的关系;2、理解能量守恒定律;3、掌握用能量守恒解题的思路、步骤和方法。
【考点梳理】考点一、功能关系1、常见力做功与能量转化的对应关系(1)重力做功:重力势能和其它形式能相互转化; (2)弹簧弹力做功:动能和弹性势能相互转化; (3)滑动摩擦力做功:机械能转化为内能; (4)分子力做功:动能和分子势能相互转化; (5)电场力做功:电势能和其它形式能相互转化; (6)安培力做功:电能和机械能相互转化. 2、功能关系做功的过程就是能量转化的过程,做多少功就有多少某种形式的能转化为其它形式的能。
功是能量转化的量度,这就是功能关系的普遍意义。
要点诠释:功能关系的主要形式有以下几种:(1)合外力做功等于物体动能的增加量(动能定理),即=k W E ∆合。
(2)重力做功对应重力势能的改变,12G p p p W E E E =-=- 重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加。
(3)弹簧弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加。
(4)除重力以外的其它力做的功与物体机械能的增量相对应,即=W E ∆ ①除重力以外的其它力做多少正功,物体的机械能就增加多少; ②除重力以外的其它力做多少负功,物体的机械能就减少多少;③除重力以外的其它力不做功,物体的机械能守恒。
(5)电场力做功与电势能的关系,=AB p W E ∆电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
(6)安培力做正功,电能转化为其它形式的能;克服安培力做功,其它形式的能转化为电能。
另外,在应用功能关系时应注意,搞清力对“谁”做功的问题,对“谁”做功就对应“谁”的位移,引起“谁”的能量变化。
如子弹物块模型中,摩擦力对子弹的功必须用子弹的位移去解。
功引起子弹动能的变化,但不能说功就是能,也不能说“功变成能”。
功是能量转化的量度,可以说在能量转化的过程中功扮演着重要角色。
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结
高一物理《能量守恒定律与能源》知识点总结一、能量的转化与守恒1.化学能:由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。
2.核能:由于核反应,物质的原子结构发生变化而产生的能量。
3.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另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
●内容: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。
即E机械能1+E其它1=E机械能2+E其它2●能量耗散:无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性。
二、能源与社会1.可再生能源:可以长期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源:一旦消耗就很难再生的能源。
3.能源与环境:合理利用能源,减少环境污染,要节约能源、开发新能源。
三、开发新能源1.太阳能2.核能3.核能发电4、其它新能源:地热能、潮汐能、风能。
能源的分类和能量的转化能源品种繁多,按其来源可以分为三大类:一是来自地球以外的太阳能,除太阳的辐射能之外,煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身,如地热能,原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量,如潮汐能。
【一次能源】指在自然界现成存在,可以直接取得且不必改变其基本形态的能源,如煤炭、天然气、地热、水能等。
由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品,如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。
【常规能源】也叫传统能源,就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。
表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。
而水电则属于再生能源,如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站,只要长江水不干涸,发电也就不会停止。
煤和石油天然气则不然,它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率,石油可用几十年,煤炭可用几百年),这些能源短期内不可能再生,因而人们对此有危机感是很自然的。
《能的转化和能量守恒定律》 知识清单
《能的转化和能量守恒定律》知识清单一、能的形式在我们的日常生活和自然界中,能量以多种形式存在。
常见的能的形式包括:1、机械能机械能又可以分为动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量,其大小与物体的质量和速度有关。
速度越快、质量越大的物体,动能越大。
比如飞驰的汽车、奔跑的运动员都具有动能。
势能则包括重力势能和弹性势能。
重力势能是物体由于被举高而具有的能量,其大小与物体的质量、被举高的高度有关。
像高山上的石头、起重机吊起的重物都具有重力势能。
弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能量,例如被压缩的弹簧、拉开的弓。
2、内能内能是物体内部分子热运动的动能和分子势能的总和。
一切物体,不论温度高低,都具有内能。
内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。
给物体加热、对物体做功都可以增加物体的内能,比如摩擦生热就是通过做功的方式使物体的内能增加。
3、电能电能是由电荷的运动产生的能量。
我们日常生活中使用的电灯、电视、电脑等电器设备都需要电能来工作。
电能可以通过发电机将机械能转化而来,也可以通过电池将化学能转化而来。
4、化学能化学能是存在于物质内部,在发生化学反应时释放出来的能量。
例如燃料燃烧时释放的能量就是化学能。
食物在人体内被消化吸收,发生化学反应,为我们的身体提供能量,这也是化学能的转化。
5、光能光能是由光的传播带来的能量。
太阳发出的光就是光能的来源。
太阳能热水器、太阳能电池等都是利用光能的装置。
6、核能核能是通过原子核的变化释放出的巨大能量。
核电站就是利用核能来发电的。
核能的释放包括核裂变和核聚变两种方式。
二、能的转化能量在不同的形式之间可以相互转化。
1、机械能的转化例如,一个自由下落的物体,其重力势能逐渐减小,而动能逐渐增大,重力势能转化为动能。
当物体与地面碰撞后弹起,动能又转化为重力势能。
2、机械能与内能的转化反复弯折铁丝,铁丝会发热,这是通过做功的方式,将机械能转化为内能。
汽车刹车时,刹车片与车轮摩擦,机械能转化为内能,导致刹车片和车轮温度升高。
中考物理考点一遍过考点26能量的转化和守恒含解析
考点26 能量的转化和守恒考点解读能量的转化和守恒(1)各种形式的能量有:电能、热能、化学能、生物能,机械能(包括动能和势能)、光能、太阳能、水能、风能,原子核能、地热能、潮汐能等。
(2)能量的相互转化实质上是能量的转移和转化过程,包括“消耗能量”“利用能量”和“获得能量”。
能量的转化普遍存在,如动能转化为势能,化学能转化为电能,生物能转化为势能,电能转化为光能和热能等。
(3)在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移。
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。
(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;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;电流通过电动机,电能转化为机械能。
(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。
重点考向考向一能量及其守恒定律典例引领(2020•黑龙江)目前,市区里的老旧小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具--冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下,不断地冲击墙壁打出圆孔,如图,冲击钻在工作过程中,关于其能量转化正确的是()A.内能转化为机械能B.内能转化为电能C.只有机械能和内能的转化D.有电能、机械能和内能的转化【答案】D【解析】(1)当电流通过电动机时,电流做功,消耗电能转化为机械能和内能;(2)钻头冲击墙壁,克服摩擦做功,将机械能转化为内能;由此分析可知,在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。
故选:D。
变式扩展(2020•恩施州)动态制动是现代车辆采用的一种重要制动方式。
动态制动器主要由动态制动电阻和继电器等组成,在故障、急停、电源断开时继电器将制动电阻接入,通过电阻耗能起到一定的制动作用。
物理学中的能量转化和守恒原理
物理学中的能量转化和守恒原理在物理学中,能量转化和守恒原理是最根本的概念之一。
它们是解释世界运动和复杂现象的基础,涉及到如何找到系统内的不同形式的能量,并将它们进行转化的问题。
本文将介绍能量转化和守恒原理并探讨它们在现实中的应用。
一、能量转化能量转化是指能源(如光能、热能、电能等)在物理系统中的转换和传递的过程。
在物理学中,能量转化是自然界的基本定律之一,它关注的是能量在不同形式之间的转换。
例如,将化学能转化为热能或将电能转化为机械能等。
这些转换都涉及到能量守恒定律,即能量不能被创造或销毁,只能被转化。
在人类生活中,能量转化非常普遍。
例如,在太阳能电池板上,太阳能被转换成电能。
当我们做饭时,我们将电能转化为热能。
在跑步时,人体把化学能转化成机械能。
这些都是能量转化的例子。
任何一个物理系统都处于一种或多种能量状态下。
当能量从一个状态转移到另一个状态时,它必须遵守物理定律和原则。
只有当能量在转换过程中守恒,物理系统才能保持平衡状态。
如果不存在能量的转化,那么物理系统就会处于静态状态。
因此,能量转化是使物理系统处于运动状态的根本原因之一。
二、能量守恒定律能量守恒定律是物理学的基本定律之一,它指出在一个封闭系统内,能量总量保持不变。
这条定律说明了能量不可能被创造或消失,只能转化成不同的形式。
例如,一个火车在行驶时,它的化学能转化成机械能。
但是,化学能和机械能的总量不变,它们在系统中的总能量保持不变。
在一个物理系统中,能量可以从一种形式转换成另一种形式。
例如,当我们将一块冰放在热水中时,冰的内能被转移到水分子的内能中,提高水温,导致冰融化。
在此过程中,冰的化学能被转化为热能,同时系统内的总能量保持不变。
在自然界中,能量守恒定律是一个普遍的定律。
例如,在自然界中,太阳能被转化成植物的化学能,动物再将植物的化学能转化成机械能。
能量守恒定律在能源领域中的应用也非常广泛。
例如,许多能源的生产和使用都涉及到能量转化。
物理学中的能量转换与守恒
物理学中的能量转换与守恒能量是物理学中一个非常重要的概念,描述了物理系统中的变化与运动。
能量可以转化和传递,在各种物理现象中起着至关重要的作用。
本文将探讨物理学中的能量转换与守恒原理,以及在不同情况下能量如何变化和传递。
一、能量转换的基本原理能量转换是指能量从一种形式转变为另一种形式的过程。
根据热力学第一定律,能量是守恒的,不会凭空产生或消失,只会在不同形式之间相互转化。
在物理学中常见的能量形式包括动能、势能、热能、电能等。
动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度相关。
当一个物体以一定的速度运动时,它具有动能,这种能量可以通过碰撞或者摩擦等方式转移到其他物体,使其具有运动能力。
势能是物体由于位置关系而具有的能量,它与物体的位置和力场相关。
常见的势能形式包括重力势能、弹性势能、化学势能等。
当一个物体处于某个位置时,由于其位置引起的势能可以通过物体的运动或其他物体的作用而转化为其他形式的能量。
热能是物体内部的分子运动所具有的能量,它与物体的温度相关。
热能可以通过热传导、辐射等方式传递给其他物体,使其温度发生变化。
电能是电荷之间相互作用所具有的能量。
电能可以通过电磁感应、电路中的电流等方式转化为其他形式的能量,比如机械能或热能。
二、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的重要定律,描述了系统中能量的总量在封闭系统中是守恒的。
换句话说,能量不会凭空产生或消失,只会在不同形式之间进行转换。
能量守恒定律可以用以下公式表示:E₁ + ∑Q - ∑W = E₂其中E₁代表系统初始状态的能量总量,∑Q代表系统吸收的热量,∑W代表系统对外做功的总量,E₂代表系统最终状态的能量总量。
根据能量守恒定律,我们可以推导出一些常见的能量转换情况。
例如,当一个物体从较高的位置下落时,它的势能会逐渐转化为动能,当物体触地时,其动能达到最大值,而势能转化为零。
同样地,在弹性体上工作时,外力对弹簧的功可以转化为弹性势能,当外力消失时,弹簧将恢复原状,弹性势能转化为动能。
物理知识点能量转化与守恒定律
物理知识点能量转化与守恒定律物理知识点:能量转化与守恒定律在物理学中,能量转化与守恒定律是一项基本原理,它描述了能量无法被创造或消灭,而只能转化为不同形式的能量。
本文将讨论能量的不同形式以及守恒定律的应用。
一、能量的不同形式能量在物理学中有多种不同的形式。
下面是一些常见的能量形式:1. 动能(kinetic energy):动能是物体由于运动而具有的能量。
它与物体的质量和速度有关,可以用下面的公式来计算:动能 = 1/2 ×质量 ×速度²其中,质量用千克表示,速度用米/秒表示。
2. 电能(electrical energy):电能是由电荷在电场中的位置而产生的能量。
在电路中,电能可以转化为其他形式的能量,例如热能或光能。
3. 热能(thermal energy):热能是由物体内部粒子的运动引起的能量。
温度越高,分子的平均动能越大,热能也就越多。
热能可以转化为其他形式的能量,例如机械能或电能。
4. 光能(light energy):光能是由光波携带的能量。
太阳光是地球上最常见的光能来源,它可以被光伏电池转化为电能,或者被植物光合作用转化为化学能。
5. 化学能(chemical energy):化学能是存储在化学物质结构中的能量。
例如,燃烧过程中,化学能可以转化为热能和光能。
食物中的化学能可以被人体转化为机械能和热能。
二、能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律是指在一个封闭系统中,能量的总量始终保持不变。
也就是说,能量可以在不同的形式之间进行转化,但总能量保持恒定。
例如,考虑一个弹簧被拉伸的弹簧弹簧系统。
当我们施加力将弹簧拉伸时,我们为系统增加了势能。
当我们释放弹簧时,势能转化为动能,使得弹簧振动。
再以一个滑块从山顶滑下的永动机为例,当滑块从山顶滑下时,其具有较高的势能,随着滑块下滑,势能逐渐转化为动能。
当滑块触及地面时,动能达到最大值,而势能降为零。
总结能量转化与守恒定律是物理学中的基本原理,其表明能量可以在不同形式之间转化,但总能量保持不变。
功与能的转换与守恒知识点总结
功与能的转换与守恒知识点总结在物理学中,功与能是两个重要的概念。
能量可以看作是物体所拥有的做功的能力,而功则是能量的转移或变化。
在物理学中,对功与能的转换与守恒有一系列的知识点需要理解和掌握。
本文将对功与能的转换与守恒的相关知识点进行总结。
一、功与能的定义功是描述物体或系统所做的力在力所作用距离上所做的工作量,它的大小等于力和力所作用距离的乘积。
能是一个物体具有的,使其能够做功的物理量。
功的计算公式为:W = F * d * cosθ其中,W表示功,F表示力的大小,d表示力的作用距离,θ表示力与位移方向之间的夹角。
二、功与能的转换1. 功转换为能量的过程当一个物体受到外力作用时,物体所做的功会转化为物体的动能或势能。
例如,当一个物体从一个高处自由下落时,重力对物体做功,将物体的势能转换为动能,使物体的速度逐渐增加。
在力学中有一个重要的定理,即动能定理,它描述了物体的动能与所受合外力所做的功之间的关系。
动能定理的数学表达式为:K = 1/2 * m * v^2其中,K表示物体的动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
2. 能量转换为功的过程当一个物体受到外力作用,使其速度发生变化时,物体的动能会转换为外力所做的功。
例如,当一个物体在水平面上滑行时,摩擦力对物体进行减速,将物体的动能转换为摩擦力所做的功。
三、功与能的守恒1. 动能守恒动能守恒是指在没有外力做功的情况下,一个系统的总动能保持不变。
即系统内部动能的转移或变化不影响系统的总动能。
2. 势能守恒势能守恒是指在没有非保守力做功的情况下,一个系统的总势能保持不变。
势能转换为动能时,系统的总势能减少,而动能转换为势能时,系统的总势能增加。
3. 机械能守恒机械能守恒是指在没有非保守力做功和能量转化为其他形式的情况下,一个系统的总机械能保持不变。
机械能是指动能和势能的总和。
四、实例分析1. 一个自由下落的物体当一个物体从静止状态下落时,重力对物体做功,将物体的势能转换为动能。
高中物理能量守恒定律知识点总结
高中物理能量守恒定律知识点总结能量守恒定律也称能的转化与守恒定律。
其内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能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;在转化或转移的过程中,能量的总量不变。
高中物理都研究了哪些形式的能量?研究能量守恒定律,要搞明白咱们主要研究哪些能量呢?从求解高中物理题的角度去分析,我们主要分析的就是这五种形式的能量:动能、弹性势能、重力势能、内能、电势能。
备注:内能包含摩擦生热与焦耳热两种形式,高中不托福磁能。
动能、弹性势能、重力势能这三种形式能量之和称作机械能。
当然,上述五种形式的能量,是力学与电磁学常考到的。
报读内容中的机械振动也就是具备能量的,除了光子能量,核能等等,这些都无此本文探讨范围内,不过同学们须要晓得,光电效应方程与波尔能级方程也都就是能量守恒定律的推论。
e1=e2即为,起始态的总能量,等同于末态的总能量。
或者说,能量守恒定律,就是说上文提到的五种形式的能量之和是恒定的。
机械能守恒定律与能量守恒定律关系机械能守恒定律是能的转化与守恒定律的特殊形式。
两者大多都是针对系统进行分析的。
(1)在只有重力、弹力作功时,系统对应的只有动能、弹簧弹性势能、重力势能三种形式能量之间的变化。
(2)在有重力、弹簧弹力、静电场力、摩擦力、安培力等等,众多形式的力做功时,系统对应的有动能、弹簧弹性势能、重力势能、电势能、摩擦热、焦耳热等等众多形式的能量变化,而这些能量也是守恒的。
从上述对照中不难看出,机械能动量就是能量守恒的一种特例。
因此,在熟练掌握能的转化与守恒定律内容的基础上,我们可以使用能量守恒来解决机械能守恒的问题。
或者说,能量守恒掌控的非常厉害了,我们就可以把机械能动量忘记了。
问:什么情况下能用能量守恒定律解题?提问,我们就是创建在求解物理题技巧的基础上的。
系统的能量,未必什么时候都守恒。
当我们研究的系统,外界的力并没有对其做功(或外界力做功代数和为零),且没有其他能量导入这个系统时(即没有热交换),系统的总能量(各种形式能量和)是守恒的,这种情况下,我们才可以使用能量守恒定律解题。
能量守恒解析能量转化与守恒定律
能量守恒解析能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律是物理学中的重要概念,它告诉我们能量在不同形式之间的转换是如何进行的,并且能量在系统中总量是守恒的。
本文将对能量转化与守恒定律进行详细解析,帮助读者更好地理解和应用这一理论。
一、能量的定义和分类能量是物体具有或产生的能够引起物体运动或变形的物理量。
按照形式的不同,能量可以分为以下几种:机械能、热能、化学能、光能、电能、核能等。
1. 机械能机械能是物体由于位置或运动而具有的能量,分为动能和势能两种形式。
动能是由于物体运动而产生的能量,与物体的质量和速度有关;势能是由于物体所处位置而具有的能量,与物体所受重力或弹力有关。
2. 热能热能是物体内部分子和原子在热运动中所具有的能量,温度的高低与热能的大小有关。
3. 化学能化学能是物质内部由于化学反应而产生的能量,例如化学反应中的键能和燃烧反应中的热能。
4. 光能光能是由光辐射传播而具有的能量,例如太阳光、电灯光等。
5. 电能电能是电荷所具有的能量,是由于电荷在电场中发生移动所产生的能量。
6. 核能核能是原子核内部核子运动所具有的能量,是由于核反应或核变化而产生的能量。
二、能量转化与守恒定律能量转化与守恒定律是物理学的基本定律之一,它描述了能量在不同形式之间的转换过程,并指出在一个封闭系统中,能量的总量是守恒的。
根据能量转化与守恒定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量始终保持不变。
这意味着能量可以在不同形式之间自由转化,但总能量的大小不会发生改变。
例如,当一个物体从高处下落时,其势能会逐渐转变为动能,当物体触地时,其势能全部转化为动能。
这个过程中,势能减少的部分等于动能增加的部分,总能量守恒。
在日常生活中,我们常常会遇到能量转化的例子。
例如,电能通过电灯泡转化为光能和热能,风能通过风车转化为电能等等。
三、实际应用能量转化与守恒定律在许多领域都有重要的应用。
以下是一些实际应用的例子:1. 能源的利用能源是各个行业和生活中必不可少的资源,而能量转化与守恒定律可以帮助我们理解和利用各种能源。
【物理 】能量的转化与守恒 知识点归纳
能量的转化与守恒知识点归纳第1节能量及其形式(一)认识能量1.物体能够对外作用,就说它具有能量。
能量也简称能。
2.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大(二)能量的形式自然界中任何物体都具有能量,能量是以多种形式存在的,根据能量的特点大致可以分为机械能、电磁能、内能、化学能、光能、核能、声能等第2节机械能(一)动能1.定义:物体由于运动而具有的能量2.决定其大小的因素:物体的速度越大,质量越大,动能就越大(二)势能A.重力势能1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能2.决定其大小的因素:物体的质量越大、位置越高,重力势能就越大B.弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能2.决定其大小的因素:对于同一物体,弹性形变越大,弹性势能越大(三)动能和势能的转化A.机械能:动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能B.机械能的转化1.动能和势能可以相互转化2.机械能也可以转化为其他形式的能量C.机械能守恒:如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变,或者说机械能守恒第3节能量转化的亮度(一)功1.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2.力对物体做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上通过了距离(二)功的计算1.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2.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 = Fs3.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)。
1J=1N×1m=1N∙m4.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(三)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(四)功率1.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2.物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量3.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P=W t4.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 = 106W5.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。
能量的转化和守恒定律
能量的转化和守恒定律能量是物质存在的基础,它是自然界中最重要的物理量之一。
能量的转化和守恒是物理学中的基本原理,也是自然界中各种现象发生的重要依据。
本文将探讨能量的转化和守恒定律。
一、能量的转化能量的转化是指能量从一种形态或物体转移到另一种形态或物体的过程。
根据能量形态的不同,能量的转化可以分为以下几种形式:1. 动能和势能的转化动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。
而势能是物体由于位置关系而具有的能量,它与物体所处的位置和形态有关。
动能和势能可以相互转化,例如将一个静止的物体抛出,它的势能逐渐转化为动能,随着物体的上升,动能逐渐减小,而势能逐渐增大,当物体到达最高点时,动能减小为零,势能达到最大值。
2. 动能和热能的转化动能和热能的转化在日常生活中经常发生,尤其是在摩擦、碰撞等情况下。
当两个物体发生碰撞时,动能会转化为热能,而热能则会通过传导、辐射等方式转移到周围环境中。
例如,当我们用双手搓热时,我们感觉到的热量来源于我们运动时产生的动能转化而来。
3. 光能和电能的转化光能是指电磁波传播过程中所携带的能量,它可以转化为电能。
我们生活中常用的太阳能光伏发电就是利用光能转化为电能的典型例子。
当光照射到光伏电池上时,光能被吸收并转化为电能,供给我们使用。
二、能量守恒定律能量守恒定律是指在一个孤立系统中,能量总量保持不变。
能量既不能创造也不能消灭,只能从一种形态转化为另一种形态。
例如,当我们用手电筒照亮一个房间时,电能转化为光能和热能,在转化的过程中,能量总量不变。
这是因为在这个过程中,我们只是改变了能量的形态,能量本身并没有增加或减少。
能量守恒定律可以简化为以下公式:能量转化前的总能量 = 能量转化后的总能量三、能量转化和守恒的重要性能量的转化和守恒是自然界各种现象发生的基础。
它使得能量能够在不同的物体或系统之间进行交换,维持着自然界的平衡。
守恒定律的存在使我们能够对各种物理现象进行准确描述和解释,为科学研究提供了基础原理。
能的转化和守恒定律
能量转化和守恒定律1. 引言能量是物理学中一个重要的概念,它存在于自然界的各个角落。
能量转化和守恒定律是能量在不同形式间转化和守恒的基本原理。
本文将介绍能量转化和守恒定律的基本概念、原理和应用。
2. 能量转化能量转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
根据能量所处的物理系统和形式的不同,能量转化可以包括以下几种形式:2.1 动能转化动能是物体由于运动而具有的能量。
当物体的速度改变时,动能可以转化为其他形式的能量,例如热能或势能。
例如,当一个运动的汽车急刹车时,汽车的动能将转化为热能和声能。
2.2 热能转化热能是物体内部分子运动引起的能量。
热能可以通过传导、对流和辐射等方式传递和转化。
例如,当我们将一个冷水壶放在火上加热时,热能从火传递到壶中,使其温度升高。
2.3 势能转化势能是物体由于位置或形状而具有的能量。
当物体的位置或形状发生改变时,势能可以转化为其他形式的能量,例如动能或热能。
例如,当一个摆锤从最高点释放下来时,其势能逐渐转化为动能。
3. 能量守恒定律能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律之一。
能量守恒定律表明,在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。
换句话说,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
根据能量守恒定律,一个物体或系统的能量转化过程中,总能量的和始终保持不变。
这意味着,尽管能量可以在不同形式之间转化,但能量的总量始终保持恒定。
4. 能量转化和守恒定律在生活中的应用能量转化和守恒定律在日常生活中有许多重要应用。
以下是一些常见的例子:4.1 汽车行驶中的能量转化当汽车行驶时,燃油燃烧产生的化学能被转化为机械能,推动汽车前进。
同时,在车辆运动的过程中,动能转化为热能和声能。
因此,汽车行驶中的能量转化符合能量守恒定律。
4.2 电能的转化和使用在电力系统中,发电厂将其他形式的能量(如化石燃料或核能)转化为电能。
这些电能通过输电线路传输到各个地方,然后被用于驱动家电、照明和各种工业用途。
能量的转化与守恒---详细知识点、经典例题、习题
课题能量的转化与守恒教学目标理解能的转化和守恒定律,能列举出能的转化和守恒定律的实例;重点、难点能的转化和守恒定律教学内容一、知识点梳理复习1. 能的相互转化我们学习过机械运动有机械能,热运动有内能,实际上自然界存在着许多不同形式的运动,每种运动都有一种对应的能量,如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。
不仅机械能和内能可以相互转化,其他形式能也可以和内能相互转化。
①电炉取暖:电能→内能②煤燃烧:化学能→内能③炽热灯灯丝发光:内能→光能2.能的转化和守恒定律大量事实证明:各种形式的能都可以相互转化,并且在转化过程中守恒。
“能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。
”这就是能的转化和守恒定律。
3.永动机不可能制成历史上不少人希望设计一种机器,这种机器不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功。
这种机器被称为永动机。
虽然很多人,进行了很多尝试和各种努力,但无一例外地以失败告终。
失败的原因是设计者完全违背了能的转化和守恒定律,任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式式。
如果它对外做功必然消耗能量,不消耗能量就无法对外做功,因而永动机是永远不可能制造成功的。
二、经典例题【例1】下列能量的转化中,属于机械能转化为内能的是()A.点燃爆竹,爆竹腾空而起B.汽车紧急刹车,轮胎发热C.给生石灰加水,温度升高D.给电炉通电,电炉发热【例2】水轮机带动发电机发电,是___________能转化为___________能;电动机带动水泵,把水抽到高处,是___________能转化为___________能。
【例3】用热传递的方法来改变物体的内能,实质上是能量的___________过程;用做功的方法来改变物体的内能,实质上是能量的过程。
三、课堂练习1.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中()A.木块的重力势能全部转化为动能B.木块的动能增加,重力势能减小C.木块有一部分机械能转化为内能D.木块的机械能全部转化为内能2.某物体对外做功,消耗了100 J的机械能,这些机械能转化为其他形式的能量是()A.50 JB.100 JC.0 JD.无法确定3.用打桩机打桩,打桩锤从5 m高处自由落下时,锤与桩因冲击力作用表面温度升高,这说明()A.机械能守恒B.动能守恒C.势能守恒D.能量守恒4.下面关于能量的说法中,正确的是()A.用砂轮磨刀是由内能转化为动能B.陨石进入大气层成为流星时,是内能转化为机械能C.壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动,是水的势能转化为壶盖的动能D.用打气筒给轮胎打气,打气筒发热,是机械能转化为内能5.在一个密封的小房间里,放着一台开着门的电冰箱,给电冰箱通电,过一段时间后,房间的温度将…()A.升高B.降低C.不变D.无法确定6.火箭在大气层里加速上升的过程中()A.机械能减少,内能增加B.机械能增加,内能减少C.机械能与内能都增加D.机械能不变,内能增加7.通讯卫星板状的两翼是太阳电池板,它的作用是把能转化为能,供卫星使用。
高一物理必修2能量转化与守恒知识点归纳
高一物理必修 2 能量转化与守恒一、动能1概念:物体由于运动而具有的能量,称为动能。
2动能表达式: E K 1 m223动能定理(即合外力做功与动能关系): W E K 2 E K 14理解:① F合在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
② F合做正功时,物体动能增加; F合做负功时,物体动能减少。
③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。
如果合外力做的总功为零,并不表明动能不发生任何变化,而表示初·末状态的动能相等4适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。
5应用动能定理解题步骤:a确定研究对象及其运动过程b分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功c确定研究对象在运动过程中初末状态,找出初、末动能d列方程、求解。
见 p35 例五二、重力势能1 定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。
2 公式: E P mghh——物体具参考面的竖直高度3参考面a 重力势能为零的平面称为参考面;b选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面的选取无关。
4标量,但有正负。
重力势能为正,表示物体在参考面的上方;重力势能为负,表示物体在参考面的下方;重力势能为零,表示物体在参考面上。
5单位:焦耳( J)6重力做功特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。
W E p7、重力做功与重力势能变化的关系(1)物体的高度下降时,重力做正功,重力势能减少,重力势能减少的量等于重力所做的功;(2)物体的高度增加时,重力做负功,重力势能增加,重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。
(3)重力势能变化只与重力做功有关,与其他力做功无关。
三、弹性势能1概念:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。
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第十章内能能的转化和守恒定律专题
考纲要求:
●物体内能、做功和热传递是改变物体内能的两种方式、热量…I级
·热力学第一定律、绝对零度不可达到…I级.
·热力学第二定律、永动机不可能…I级
●能量守恒定律、能源的开发和利用,能源的利用和环境保护…I级
说明:不要求知道热力学第一定律的表达式
知识达标:
一、物体的内能
1.分子的平均动能:的平均值.
是分子热运动的平均动能的标志。
问题:比较O℃的铁和O℃的铜分子的平均动能的关系.
比较O℃的铅球静止和运动时分子的平均动能的关系.
2.分子的势能:
分子势能的变化与做功密切相关.
r>ro时,分子间作用力表现为,当增大r时,分子力做功,分子势能
r<ro时,分子间作用力表现为______,当减小r时,分子力做_____功,分子势能______.
当r=ro时,分子势能具有________值.
从宏观上看,分子势能与物体的_____________有关.
对于气体,分子间的作用力_____________,分子势能和体积___________.
3.物体的内能:物体内_____________________________________,也叫___________.
物体的内能与物体的______________、_______________有关.
因分子在永不停息地做无规则的热运动,所以任何物体__________________________. 4.改变内能的两种方式:_____________和________________.
二、能量守恒定律
1.热力学第一定律:如果外界既向物体传热又对物体做功,那么物体内能的增加量就等于______________________________________________________________________.
2.能量守恒定律:
3.永动机不可能制成,因为它违反了_________________________________.
综合训练
1.比较氢气和氧气,不考虑分子势能,下面说法中正确的是:
A.在相同温度下,氧分子和氢分子具有相同的平均速率
B.质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能’
C.体积和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能
D.摩尔数和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能
2.用r表示两个分子间的距离,E P表示两个分子问相互作用的势能,当r=ro时,分子间的引力等于斥力,设两分子相距很远时,Ep=O,则:
A.当r>r0时,E P随r的增大而增加
B.当r<ro时,E P随r的减小而减小
C.当r>r0时,E P不随r而改变
D.当r=ro时,E P为正
3.关于水和冰,下列说法正确的是:
A.0℃的冰比0℃的水的内能小
B.O℃的水一定能结成冰
C.相同质量的O0C的水和0℃的冰的内能相同
D. 相同质量的O℃的水和O0C的冰比较,水的分子势能较大
4.行驶中的汽车制动后滑行一段距离最后停下,流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰,降落伞在空中匀速下降,条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同物理过程是:
A.物体克服阻力做功
C.物体的势能转化为其它形式的能
B.物体的动能转化为其它形式的能
D.物体的机械能转化为其它形式的能
5.一定质量的某种气体,下列过程中能实现的是:
A.内能增加,对外做功,放出热量
B.内能减少,对外做功,不吸收热量也不放出热量
C.内能不变,外界对气体做功,吸收热量
D. 内能增加,外界不对气体做功,气体也不对外界做功,放出热量
6.水能是可再生能源,可持续地利用它来发电.若一水力发电站水库的平均流量为Q(m3/s),
落差为h(m),发电效率为η,则全年发电量A(kw·h)是多少?
7.某海湾共占面积1.0×107m2,涨潮时水深20m,此时关上水坝闸门,可使水位保持20m不变,退潮时,坝外水位降至18m,假如利用此水坝建水力发电站,且重力势能转化为电能的效率为10%,每天有两次涨潮,问该电站一天能发出多少电能(g=lOm/s2).
8.一截面积为s的圆桶形容器,装有质量为m的水,水的温度为t1,在阳光下照射时间T后,温度升高到t2,若照射光与水平方向的夹角为α,试计算太阳光垂直照射时单位面积热辐射的功率.已知水的比热为c.
知识达标:一、1.缉成物体的所有分子动能、温度2.分子力、引力、负、增大、斥力、负、增大、最小、体积、趋近于零、无关3.所有分子的热运动的动能和分子势能的总
和、热力学能、温度、体积、,都具有内能 4.做功、热传递
二、1.物体吸热和外界对物够做功之和 2.略 3.能量守恒定律
综合训练:1.D 2.A 3.D 4.AD 5.B 6.8.76×103Qgh 7.4×1010J
8.cm(t2-t1)/Tsinα。