能量转换的量度2
第三章能量转化的量度(做功与能量)练习浙教版九年级上册科学
1.常见的能量形式1、人类使用的常规能源，如煤、石油、天然气等，归根究底，它们来自能。
2、日常生活中常说“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”实质上就是能量的相互转化或转移的过程3、能量转化是一个普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
雪崩时的能量转化: 转化为人造卫星:转化为青蛙跃起扑食的过程: 转化为和胶片感光成像: 转化为特技跳伞: 转化为和森林火灾: 转化为植物生长: 转化为水电站(工作时): 转化为分类动能势能物体由于而具有的能重力势能：物体由于被举高而具有的能弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能影响因素物体的质量和速度质量相同，速度越大物体具有的动能越大速度相同，质量越大的物体具有的动能越大物体的质量和高度质量相同时，高度越大重力势能越大高度相同时，质量越大的物体重力势能越大同一物体的弹性形变越大，其弹性势能越大动能和势能的相互转化动能→重力势能物体的速度不断减小，高度不断增加重力势能→动能高度减小，速度增加动能→弹性势能速度减少，弹性形变变大弹性势能→动能弹性形变减少，速度增大机械能守恒a.物体通常既具有动能，又具有势能b.当物体只受重力和弹性力时（不受阻力时），机械能总量保持不变。
即动能减小了多少，势能就增加多少；势能减小了多少，动能就增加多少。
4.机械能：和统称为机械能。
常见例题1．环法自行车赛是世界知名的自行车赛事，有些路段还设有专门的爬坡赛。
如图，当运动员骑车加速上坡时（）A．动能增大，势能增大，机械能增大B．动能增大，势能减小，机械能不变C．动能减小，势能减小，机械能减小D．动能减小，势能增大，机械能变大2．如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短。
从a至c处的过程中，小球在b处速度最大。
小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如乙图所示，不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法正确的是（）A．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能B．小球的重力势能先减小后增大C．小球的动能一直减小D．小球所受重力始终大于弹簧的弹力3．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，在它从近地点向远地点运动过程中，下列说法中正确的是（）A．动能增大，势能减小，机械能不变B．动能减小，势能增大，机械能不变C．动能不变，势能增大，机械能变大D．动能减小，势能不变，机械能变小4．小朱课外模拟蛙蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。
电路中的能量转化
做的功，简称为电功。
=
电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间 t
三者的乘积。
在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦时（kW·h）。
1kW·h＝3.6×106J
新知讲解
一、电功和电功率
. =
. =
课堂练习
4.加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线
圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（ C ）
.
2
. 2
. 2/
2
. −
2
课堂小结
=
1．电功
电功率
2．电热
＝
＝2（焦耳定律）
=
2．电功率：电流所做的功与通电时间之比。 =
（1）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积。
（2）电功率表示电流做功的快慢。
（3）单位：在国际单位制中是瓦（W）；
常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）。
1kW＝103W＝106mW=10-3MW
新知讲解
一、电功和电功率
三、电路中的能量转化
电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程。
1.电动机把电能转化为机械能
2.电解槽把电能转化为化学能
3.电热器把电能转化为内能
典例探究
解：电动机发热的功率为
热 = 2 = （5A）2 × 0.4
= 10W
电动机消耗的电功率为
电 = = 5A × 220V = 1100W
800～1200
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结一、功的定义和计算1. 功（Work）是物理学中描述力对物体做功的物理量，是一个过程量。
2. 功的计算公式为：W = F × d × cosθ，其中W表示功，F表示作用力，d表示位移，θ表示力的方向与位移方向之间的夹角。
二、功的单位1. 国际单位制中，功的单位是焦耳（Joule，符号J）。
2. 1焦耳等于1牛顿的力使物体沿着力的方向移动1米的距离所做的功。
三、功的类型1. 保守力做的功：保守力是指在闭合路径上所做的功为零的力，如重力、弹簧力等。
2. 非保守力做的功：非保守力是指在闭合路径上所做的功不为零的力，如摩擦力。
四、机械能1. 机械能（Mechanical Energy）是物体由于其位置或状态而具有的能量，是动能（Kinetic Energy）和势能（Potential Energy）的总和。
2. 动能是物体由于运动而具有的能量，计算公式为：KE = 0.5 × m× v²，其中m表示质量，v表示速度。
3. 势能是物体由于其位置或状态而具有的能量，包括重力势能、弹性- 重力势能的计算公式为：PE_grav = m ×g × h，其中m表示质量，g表示重力加速度，h表示高度。
- 弹性势能的计算公式为：PE_elastic = 0.5 × k × x²，其中k表示弹簧常数，x表示弹簧的形变量。
五、机械能守恒1. 机械能守恒定律：在一个封闭系统中，如果只有保守力做功，系统的总机械能保持不变。
2. 机械能守恒的数学表达式为：KE₁ + PE₁ = KE₂ + PE₂，其中下标1和2分别表示系统的初始状态和最终状态。
六、能量转换1. 功是能量转换的量度，例如，摩擦力做功可以将机械能转换为热能。
2. 能量转换遵循能量守恒定律，即在一个封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。
能量的转化和守恒实用
无法实现的“永动机”
1.“永动机”：不消耗任何能量和燃 料，却源源不断对外做功的机器。 2.由能量守恒定律知：无法实现
3.工程技术的任务，在于设法找出合 理利用能源的途径，并减少机器运转 过程中不必要的能量损耗，而不是去 研制永远无法实现的“永动机”。
最著名的永动机
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1.指出下列各形式能之间运动， 则该块砖（ ） A ．机械能一定不变，动能一定不变 B ．机械能可能改变，动能一定不变 C ．机械能可能改变，动能可能改变 D．机械能一定不变，动能可能改变 18 ．小刚想利用电冰箱降低室温，他 将冰箱的门打开，然后接通电源。他 这样做，能否达到降低室温的目的？ 为什么？
9.学习了“能源和能量守恒”一章后，连云港市某 中学一班学生就本市利用和开发能源问题展开了热烈 讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到 的是（ D ） A、目前该市可用的能源主要是煤，应着力研究如何 使煤充分燃烧以及减少热量损失的措施 B、正在该市建设的田湾核电站，将解决该市乃至华 东地区的电力紧张问题，但在输电过程中能量损失较 大，若能用超导体送电，将大大提高输电效率 C、该市位于黄海之滨，应尽早研究开发海洋能 D、随着能源的不断消耗，最终应致力于研究一种既 可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器
5.光电池在供电的过程中，它的作用是 [ C ] A．光能转化为内能 B．电能转化为光能 C．光能转化为电能 D．光能转化为机械能
6．下列例子中，属于内能转化为机械能的是 [ A ] A．人造卫星的运载火箭点火发射 B．流星在地球的大气层中燃烧 C．从高处冲下来的水带动水轮机转动 D．电风扇通电后转动
太阳能与其他形式的能量转化关系图
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不仅内能和机械能可以相互转化， 其他形式能也可以和内能相互转化：
物理能量公式
物理能量公式：E＝mc^2(E为能量,m为质量,c为光速)。
能量指的不是物质的运动状态，是物质运动的一般量度。
物质运动有多种形式，表现各异，但可互相转换，表明这些运动有共性，也有内在的统一的量度，即能量。
能量以机械能、内能、电能、化学能等各种形式，出现在不同的运动中，并通过作功、传热等方式进行转换.能量的单位为焦耳、尔格、千瓦小时、电子伏（特）等。
能量这个词是T.杨1801年在伦敦国王学院讲自然哲学时引入的，他针对当时把质量与速度二次方之积称为活力或上升力的观点，提出用能量这个词表示上述乘积是妥当的，并和物体所作的功相联系。
但并未引起重视，人们仍认为不同的运动中蕴藏着不同的力。
直到能量守恒定律被确认后，才认识能量概念的重要意义。
在狭义相对论中，能量和另一个重要物理概念即质量联系在一起了，建立了质能关系公式，这个公式更深刻地阐明了能量的物质性，并为寻找新能源提供了重要线索。
能量在物理中的意义: 能量是物理学中描写一个系统或一个过程的一个量。
一个系统的能量可以被定义为从一个被定义的零能量的状态转换为该系统现状的功的总和。
一个系统到底有多少能量在物理中并不是一个确定的值，它随着对这个系统的描写而变换。
人体在生命活动过程中，一切生命活动都需要能量，如物质代谢的合成反应、肌肉收缩、腺体分泌等等。
而这些能量主要来源于食物动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类：碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和维生素，加上水则为六大类。
其中，碳水化合物、脂肪和蛋白质经体内氧化可释放能量。
三者统称为“产能营养素”或“热源质”。
能量是一种客观存在，自然界的万物都是他的表现形式。
与物质都存在反物质一样他也有相对的反能量。
当他们相遇时系统就恢复平静了，就什么都没有了，就不存在了。
能量转换
第2节能量转化的量度1、功：物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对该物体做了功。
2、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离⑴物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段距离；（F=0）⑵物体受到力的作用，但没有移动距离；（s=0）⑶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；（力和通过的距离方向垂直）（F⊥s）3、功的计算（1）功的大小：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
（2）计算公式：功=力×距离，即W=Fs（3）功的单位：焦耳，简称焦（J） 1焦=1牛•米4、功和能的关系（1）能：物体具有做功的本领，就说物体具有能(单位：焦耳) （2）做功的过程实质上就是能量转化的过程。
（3）功用来量度----能量转化的多少。
1、功包括两个必要因素：和2、功等于_______和物体_______________通过的距离 ________。
计算公式：功的单位：“1焦耳=1牛顿·米”的意义：3、做功的实质：___________________________________________ _______。
4、关于功的概念，下列说法正确的是（）A、只要有力作用在物体上，力就对物体做功B、物体只要移动了距离就做了功C、有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就对物体做了功D 、有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了距离，那么该力对物体做了功5、以下说法正确的是（）A、举重运动员举着杠铃不动，举力做了功B、用力推桌子，但桌子没有动；C、重物竖直下落，重力做了功D、小球在光滑水平桌面上移动了一段距离，支持力做了功6、下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起（）（2）人再一次用力把箱子提起（）（3）人用力提着皮箱在原地不动（）（4）人提着箱子在水平路面上走了50米（）（5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上（）（6）人把箱子放在电梯上,电梯从1楼上升到10楼（）7、大吊车起吊货物上升5米，是______力对______做了功。
能及其转化
第一节机械能一、功W和能E1．定义：一个物体能够做功就说它具有能。
2．物理意义：能量是描述一个物体做功本领的物理量3．单位：国际单位制中，功和能的单位都是焦耳J4．关系：做功的过程就是能转化的过程，功是能转化的量度。
注意：①一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
②功不等于能③物体如果具有能，说明它能做功，但不一定做了功。
二、机械能1．动能：物体由于运动具有的能叫做动能。
2．重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
3．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
4．机械能：动能与势能统称为机械能。
注意：影响因素①物体的动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大动能越大。
②物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越大动能越大。
（高度：在没有特别说明的情况下，一般是指相对地面来说的，通常选地面为参照面，在地面上的物体重力势能为零。
）③弹性势能与物体的弹性形变程度和物体本身的因素有关，形变越大，弹性势能越大。
三、机械能守恒物体的动能和势能是可以相互转化的。
在只有动能和势能的相互转化过程中，机械能的总量保持不变。
举例分析：①物体只在重力的作用下在空中自由运动时，上升过程把动能转化为重力势能，下降过程，重力势能转化为动能，机械能的总量保持不变。
②当有摩擦力做功时，机械能会转化为其它形式的能，机械能减小；③物体匀速上升，机械能增加；匀速下降，机械能减小。
第二节内能一、分子动理论1.内容: ①一切物质都是由分子组成的；②分子永不停息的做无规则运动；③分子间有相互作用的引力和斥力。
2.扩散：不同物质互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。
注意：①扩散现象主要说明分子在永不停息地做无规则运动，还说明分子间存在着间隙。
②分子间引力和斥力是同时存在的，实际表现出来的是分子引力和斥力的合力。
二、内能1.分子动能：由于分子的无规则运动而具有的能叫做分子动能。
2.分子势能：由于分子间相互作用力二具有的能叫做分子势能。
能源科学导论第二章能量的转换与储存
❖ 热力学第一定律揭示在能量转换和传递过程 中能量在数量上必定守恒。
❖ 热力学第二定律指出在能量转换和传递过程 中，能量在品质上必定贬值。
❖ 是两条互相独立的基本定律，一切实际过程 必须同时遵循这两条基本定律。
❖ 提高能量的有效利用，其实质就是在于防止 和减少能量贬值发生。
3 能量转换的效率
❖ 根据能量贬值原理，不是每一种能量都可以连续 地、完全地转换为任何一种其他形式的能量。
常用的气体燃 烧器有扩散式 燃烧器；另一 种是预混式燃 烧器；此外还 有一种部分预 混式燃烧器，
简单的扩散式燃烧器
煤的燃烧室 层燃 燃（ （粉 层状 状燃 燃烧 烧） ） 燃烧方式油的燃烧内 外燃 燃
气体燃料的燃烧燃 容烧 器器 内燃 燃烧 烧
第三节 热能转换为机械能或电能
概述
❖ 将热能转换为机械能是目前获得机械能 的最主要的方式。
说明了能量“量”的多少，和能量之间的关 系
❖ 热力学第一定律：能量守恒 ❖ 系统的内能=系统吸收的热量+对系统做功
第一类永动机
❖ 永动机是一类想象中的不需外界输入能源、 能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断 运动并且对外做功的机械。
❖ 某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而 向外放热或作功，这叫“第一类永动机”。 这种机器不消耗任何能量,却可以源源不断的 对外做功。
能量=火用+火无
❖ 火用：有用能或有效能，指在给定环境条件下， 可以连续地完全转化为任何一种其他形式的能量。
❖ 火无：无用能或无效能，指不可转换的 能量。
各种不同形式的能量，按其转换能力可分为三 大类：
（1）无限转换能（全部转换能），如电能、 机械能、水能、风能、燃料储存的化学能等；
动能、动能定理、做功和能量的关系
鲁教版高一物理动能、动能定理、做功和能量的关系本周教学容： 1、动能 2、动能定理3、做功和能量的关系细解知识点 1. 动能物体由于运动而具有的能量叫动能；公式：221mv E k =动能是标量，只有大小没有方向；动能是状态量，因为动能对应的是物体的一个运动状态；动能是相对量，因为速度具有相对性，参考系不同速度往往不同，动能也就不同，一般取地面作为惯性参考系；动能相等的两个物体，它的速度不一定相等。
动能单位是J 。
它的推导过程是 1kg ·m 2/s 2＝1N ·m ＝1J 2. 动能定理（1）动能定理的推导因为ma F =和as v v 22122=-122122212221212k k E E mv mv a v v ma Fs W -=-=-==12k k E E W -=即合力所做的功，等于物体动能的变化。
（2）动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化。
（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。
表达式为K E w ∆=动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。
实际应用时，后一种表述比较好操作。
不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。
（3）应用动能定理解题的步骤 ①确定研究对象和研究过程。
②对研究对象进行受力分析。
（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力）。
③写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。
如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。
④按照动能定理列式求解。
3. 做功和能量的关系做功的过程就是能量改变的过程。
外力对物体做正功，物体的能量增加；外力对物体做负功或物体对外做功，物体能量减少。
例如：使一个本来静止的物体运动且具有50J的动能，那就是说外力使物体产生了加速度，使物体提高了速度，做了50J的功，才使它具有50J的动能。
浙教版 初中科学9年级上册 第三章 能量的的转化与守恒 填空题(较难题)
浙教版9年级上册第三章能量的的转化与守恒填空题（较难题）一、机械能1.2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在月球表面着陆．着陆前速度从1700m/s逐渐减小到0（以月球为参照物），悬停在距月面100m高处．“嫦娥三号”探测器所载的“月兔”号月球车在减速下降过程中重力势能________，动能________．（选填“增大”、“不变”或“减小”）2.光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图①所示。
在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB=3AC，如图②所示。
则（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，则小球到达乙斜面的最大高度h=________H；（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应从甲斜面________高处静止释放。
3.用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。
已知AC间的高度差为h，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为________。
B位置到C位置的过程中铁球所受的重力________（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。
（整个过程中不计能量损耗）4.为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛（不包含燃料），发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示：第4题图第5题图（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有________。
（2）图中标注的A，B，C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是________。
（3）模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是________瓦。
二、能量转化的量度5.如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。
请根据图象判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力F1________F2；两次拉力对木块做的功W1________W2。
能量转化效率公式
能量转化效率公式其中，输出能量是指转换过程中最终转化为有用能量的能量量，输入能量是指转换过程中总共输入的能量量。
在实际应用中，能量转化效率是一个非常重要的指标。
它对于评估能源转换技术的性能、优化能源利用、节约资源等方面具有重要的意义。
下面将介绍一些常见能源转换过程的能量转化效率公式。
1.热能转电能的效率公式：热能转电能的过程是通过热机实现的，热机的效率一般用热机效率来表示。
热机效率的计算公式是：热机效率=(输出的净功/输入的热量)×100％其中，输出的净功是指由热能转换成的有用机械能，输入的热量是指投入热机的热能。
2.光能转电能的效率公式：光能转电能的过程是通过光伏电池实现的，光伏电池的效率一般用光电转换效率来表示。
光电转换效率的计算公式是：光电转换效率=(输出的电能/输入的光能)×100％其中，输出的电能是指由光能转换成的电能，输入的光能是指投入光伏电池的光能。
3.化学能转电能的效率公式：化学能转电能的过程是通过电池实现的，电池的效率一般用放电效率来表示。
放电效率=(输出的电能/输入的化学能)×100％其中，输出的电能是指由化学能转换成的电能，输入的化学能是指投入电池的化学能。
4.动能转电能的效率公式：动能转电能的过程是通过发电机实现的，发电机的效率一般用发电效率来表示。
发电效率的计算公式是：发电效率=(输出的电能/输入的机械能)×100％其中，输出的电能是指由机械能转换成的电能，输入的机械能是指投入发电机的机械能。
需要注意的是，不同能源转换过程的效率公式可能会有所不同，具体的计算方法需要根据实际情况进行调整。
此外，能量转化过程中还会存在一些能量损失，例如热损失、摩擦损失等，这些损失会降低效率，需要在计算中进行考虑。
动能与功率功率的概念与计算公式
动能与功率功率的概念与计算公式动能与功率：功率的概念与计算公式动能和功率是物理学中常用的两个概念，它们在描述物体运动和能量转换过程中起着重要的作用。
本文将介绍动能和功率的定义、计算公式以及它们之间的关系。
一、动能的定义与计算公式动能是一个物体由于运动而具有的能量。
当一个物体以速度v运动时，它的动能可以用以下公式来计算：动能 = 1/2 * m * v^2其中，m是物体的质量，v是物体的速度。
动能的单位通常使用焦耳（J）。
二、功率的定义与计算公式功率表示单位时间内做功的大小，也可以理解为能量转变速度的量度。
在物理学中，功率可以用以下公式来计算：功率 = 工作/时间其中，工作表示物体所做的功，通常用焦耳（J）表示；时间表示完成这个工作所用的时间，通常用秒（s）表示。
功率的单位是焦耳/秒，也等于瓦特（W）。
三、动能与功率之间的关系动能与功率之间存在一定的关系。
首先，动能与速度的平方成正比，即动能随着速度的增加而增加。
这是由于动能的计算公式中包含了速度的平方。
其次，功率可以用动能的变化率来表示。
当物体的动能发生变化时，它所做的功也在相应地变化。
如果一个物体在时间Δt内的动能发生了变化ΔE，那么它在这段时间内所做的功可以用以下公式来计算：功= ΔE/Δt而功率可以表示为：功率= ΔE/Δt根据动能与时间的关系，我们可以得到：功率 = 动能变化量/时间间隔所以可以说，功率是动能变化率的物理量度。
功率越大表示单位时间内工作做得越多，即能量转化速度越快。
四、动能与功率的应用动能和功率在现实生活中有许多应用。
例如，汽车的动能可以用来计算其速度、制动距离等；电器的功率可以用来计算其耗能情况、电费等。
此外，在工程领域中，动能和功率的概念也被广泛应用。
例如，研究机械设备的运动过程时需要考虑其动能和功率，以确定其运行的效率和能耗情况。
五、总结动能和功率是物理学中重要的概念，它们用于描述物体运动和能量转换的过程。
动能可以通过物体的质量和速度来计算，而功率是单位时间内做功的大小。
(完整版)电磁感应中的能量转换.
（一）导体切割磁感线类
例题2：如图所示，光滑水平放置
M
B
E
N
的足够长平行导轨MN、PQ的间距
为L，导轨MN、PQ电阻不计。电
E， r
源的电动势E，内阻r，金属杆EF
L
E反
F安
其有效电阻为R，整个装置处于竖 P
FR
Q
直向上的匀强磁场中，磁感应强度
B，现在闭合开关。
电流做功
W E
电能变化
两种典型的电磁感应现象
由于导体切割磁感线产生的感应电动势，我们叫动生电动势。 由于变化的磁场产生的感应电动势，我们叫感生电动势。
B均匀
Ｎ
增大
R
Ｓ
切割
机械能
电能
R
磁场能
电能
电磁感应的实质是不同形式的能量转化为电能的过程。
（一）导体切割磁感线类
b l =0.4m
例1：若导轨光滑且水平，ab开始 静止，当受到一个F=0.08N的向右
做功的过程与能量变化密切相关
做功
功是能量转化的量度
能量变化
重力做功
WG EP
弹力做功
W弹 EP
合外力做功
W合 EK
W其它 E机械
除弹力和重力之外其他力做功
重力势能变化 弹性势能变化
动能变化 机械能的变化
一对滑动摩擦力对系统做功
fS 相对 Q 系统内能的变化
电场力做功
W电场力 EP
电势能变化
FR
Q
直向上的匀强磁场中，磁感应强度
B，现在闭合开关。
问2：当EF速度为v时，其机械功率P机？电路产生的热功率P热？
电源消耗的电功率P电？ P机、P热、P电三者的关系？
能量转化的量度(功率)
THANKS
感谢观看
功率与工作效率之间存在直接关系，功率越大， 工作效率通常越高。
在一定时间内完成相同的工作量，功率大的系统 或设备所需的时间更短，因此效率更高。
功率与速度的关系
01
功率与速度之间存在一定的关系，通常表现为正比关
系。
02
在物理学中，功率与速度的关系可以通过力学、热力
学、电磁学等领域的相关公式和定理来描述。
功率的单位换算
常用功率单位还有千瓦（kW）、马力（hp）、毫瓦（mW） 等，其中1千瓦=1000瓦特，1马力=745.7瓦特，1毫瓦 =0.001瓦特。
不同单位之间的换算可以通过相应的换算系数进行，例如： 1千瓦时（kWh）=1千瓦×1小时=1000瓦特×3600秒 =3.6×10^6焦耳。
03
一般功率在100-300W之间，长时间 观看电视会导致电能大量消耗。
空调Байду номын сангаас
功率较大，一般在1000-2000W之间， 夏季使用频率高，是家庭电费支出的 主要因素之一。
电冰箱
功率在100-300W之间，长时间运行 会导致电能消耗增加。
洗衣机
功率在200-500W之间，频繁使用洗 衣机会增加电能消耗。
电动汽车的功率需求与性能分析
在电力工程中，功率是衡量电力系统稳 定性和经济性的重要指标，也是评估电 机、发动机等电气设备性能的重要参数 。
在汽车工程中，发动机功率是衡量 汽车动力性能的重要指标，也是消 费者购车时关注的重点之一。
功率在能源转换、电力工程、电 机学、热力学等领域具有广泛应 用。
在物理学中，功率与能量转换和 热力学过程密切相关，是研究能 量转换和利用的重要基础。
能量转化的量度 （功率）
能量换算
焦耳（J），简称焦，是能量、功、热的单位。
1J=1N·m，即1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所作的功为1焦耳。
1J=1w·s=1A·V·s，即1瓦的机械工作1秒的释放的能量为1焦耳。
符号：W国际单位制的功率单位。
瓦特的定义是1焦耳/秒（1J/s），即每秒钟转换，使用或耗散的（以焦耳为量度的）能量的速率。
在电学单位制中，是1伏特・安培（1V・A）。
日常生活中更常用千瓦作为单位，1千瓦=1000瓦特。
1千瓦・r就是一个功率为1千瓦的耗能设备在1小时内所消耗的能量，等于3.6兆焦耳。
常用的公式有W=UIT；W=PT营养学用的“15度卡路里”：将1克水在1大气压下由14.5℃提升到15.5℃所需的热量，约等于4.1855焦耳。
“4度卡里路”：将1克水在1大气压下由3.5℃提升到4.5℃所需的热量。
“平均卡路里”：将1克水在1大气压下由0℃提升到100℃所需的每度热量平均数，约等于4.190焦耳。
International Steam Table的卡路里，相约4.1868焦耳。
热力学和化学使用的“热化学卡路里”，相约4.184焦耳。
一般所说的卡路里还分为两种：大卡，也被记做大写字母C，最常见于食品标注，相当于将1000克水在1大气压下由14.5℃提升到15.5℃所需的热量，约等于4186焦耳的内能。
小卡，也被记做cal，较多见于科研文档中，1000小卡＝1大卡使质量为1千克的物体产生1米每二次方秒的加速度的力，定义为1牛顿通常把1.01325×10^5 Pa的大气压强叫做标准大气压强。
它相当于76 0mm水银柱所产生的压强。
标准大气压强的值在一般计算中常取1.01×10^5 Pa（101KPa），在粗略计算中还可以取作10^5Pa（100KPa）。
标准煤耗7000大卡/千克1大卡=1000小卡=4184J水的临界压力22.115mpa，饱和汽温374.15度，就是临界点，超过上述压力，汽温等级较多的都是临界锅炉。
【高中物理】功能关系：功和能的关系详细总结
【高中物理】功能关系：功和能的关系详细总结功能关系：功和能的关系：功是能量转化的量度。
有两层含义：(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度强调：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。
两者的单位是相同的(都是j)，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。
做功的过程就是物体能量的转化过程。
完成了多少工作，改变了多少能量。
功是能量转换的量度。
（1）动能定理加上外力对物体所做的总功等于物体动能的增量。
也就是说，（2）与势能有关的力所做的功导致了与势能有关的势能的变化。
重力做功，重力势能减小；当重力做负功时，重力势能增加。
重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值。
即WG=ep1-ep2=-δEP弹簧做正功，弹性势能降低；当弹性力做负功时，弹性势能增加。
弹性力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值。
也就是说，w弹性力=ep1-ep2=-δEP分子力分子力对分子所做的功=分子势能增量的负电场力，电场力做正功，电势减小；当电场力做负功时，势能增加。
注：电荷正负方向上的电场力和电荷移动方向所做的功=电荷电势增量的负值（3）机械能变化的原因：除重力（弹簧力）外的其他力对物体所做的功=当物体上除重力（或弹簧力）以外的力所做的功为零时，物体机械能的增量，即WF=e2-e1=δe，即机械能守恒（4）机械能守恒定律。
在只有重力和弹簧力做功的物体系统中，动能和势能可以相互转换，但机械能的总量保持不变。
即Ek2+EP2=EK1+EP1，或δek=-δEP（5）静摩擦所做功的特征（1）静摩擦可以做正功、负功或无功；（2）在静摩擦做功的过程中，只有机械能相互传递，而机械能与其他形式的能量之间没有转换。
静摩擦只起传递机械能的作用；（3）在相互摩擦系统中，一对静摩擦力对系统所做的功之和总是等于零。
（6）滑动摩擦力所做的功的特点是“摩擦产生的热量”（1）滑动摩擦力可以做正功、负功或无功=滑动摩擦力与物体之间相对距离的乘积，即在相互摩擦系统中一对滑动摩擦力（2）所做的功，一对滑动摩擦力对系统所做的功之和总是负功，其大小为：W=-FS relative=Q。
能量转化的量度
能量的转换效率
在能量转换过程中，由于各种原 因，转换效率不可能达到100%， 总会有一部分能量以热能等形式 散失。
能量转换的种类
机械能转换为热能
例如摩擦生热，机械能通过摩 擦作用转换为热能。
电能转换为热能
通过电阻发热，电能通过电流 作用转换为热能。
ห้องสมุดไป่ตู้
化学能转换为热能
化学反应过程中，化学能转化 为热能释放出来。
光能转换
总结词
光能转换是将光能转化为其他形式的能量的过程，如将光能转换为电能或化学能 。
详细描述
光能转换的应用包括太阳能电池和植物的光合作用。太阳能电池通过光电效应将 光能转换为电能，为各种电子设备和设施提供清洁能源；植物的光合作用则将光 能转换为化学能，将二氧化碳和水合成有机物，为植物的生长提供能量。
能源工业、燃料分析等。
换算关系
03
1英热单位 = $10^{3}$英热单位秒（Btus/h），1英热单位秒
= $10^{-3}$英热单位（Btus）。
电子伏特（eV）
定义
电子伏特是用于测量微观粒子能量的单位，常用于原子和分子能 级的描述。
应用领域
原子物理、化学物理、核物理等。
换算关系
1电子伏特 = $1.602 times 10^{-19}$焦耳（J）。
千瓦时（kWh）
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定义
千瓦时是电能的单位，1 千瓦时表示功率为1千瓦 的电器工作1小时所消耗 的电能。
应用领域
电力工业、能源统计、家 庭用电等。
换算关系
1千瓦时 = $10^{6}$焦耳 （J）。
英热单位（Btus）
定义
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英热单位是用于测量热能的单位，常用于表示燃料的热值。
功 功率
要点深化
3、变力做功的求法：
(1)用动能定理或功能关系(功是能量转化的量度) (2)将变力的功转化为恒力的功： ①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相 反时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积， 如滑动摩擦力、空气阻力做功等等． ②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先 求变力F对位移的平均值 F F1 F2 ，再由W=Fscosθ计 2 算，如弹簧弹力做功． ③作出变力F随位移S变化的图象，图线与 横轴所夹的“面积”即为变力所做的功． ④当变力的功率P一定时，可用W—Pt求功，如机车牵 引力做的功．
操作人员采取的办法是:先让起重机以伤员允许向上的最大加速度
工作一段时间,接着让起重机以最大功率工作,再在适当高度让起重 机对伤员不做功,使伤员到达机舱时速度恰好为零,g取10 m/s2.试
求:
(1)吊起过程中伤员的最大速度. (2)伤员向上做匀加速运动的时间. (3)把伤员从谷底吊到机舱所用的时间.
a
V /m/s
当F＝f, a=0
F
f v
p vm f
Ｖ F=f
Ｖ
汽车匀速
汽车变加速
以恒定的功率启动 速度变化图象:
Vm
o
这种加速过程发动机做的功如何计算？
t /s
要点深化
(2)以恒定加速度启动，分析其运动特征：
F f a m
Ｖ
P F v
当p＝Pm, a不等于零
vm1
p P F f ma
P不变
模式（1）
Ｖ
a
Ｖ
a不变 P 汽车匀加速 V /m/s vm2
汽车变加速
以恒定牵引力启动 速度变化图象:
vm1
o
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• 上楼：人的运动方向与重力方向相反，人 克服自身重力做功 • 下楼：人的运动方向与重力方向相同，则 重力本身做功
克服摩擦做功
8.汽车和货物的质量是4吨，在水平公路上匀 速前进，若汽车受到的阻力是它重力的5%， 问： （1）汽车受到哪些力的作用？牵引力等于多 少？ （2）如果汽车前进了200米，汽车牵引力做 了多少功？重力做了多少功？
的物体在水平路面上匀 速行走20米，然后登上 10米高的楼房，则人在 此过程中一共对物体做 功是（ ） A、0焦耳 B、450焦耳 C、900焦耳 D、1350焦耳
动动脑，动动手
• 如果你要算一算自己爬到教学楼５ 楼需要做的功，那么你需要知道哪 几个量？怎么去测量这几个量？用 பைடு நூலகம்工具是什么？
举重运动员将60千克的杠铃举 高2米，运动员对杠铃至少做 多少功？(g取10牛/千克)
• 桑塔纳2000轿车的质量为1.6吨，它以108 千米/秒的速度在水平路面上匀速行驶20分 钟，轿车受到的阻力为车重的0.1倍，求轿 车在这段时间内发动机的牵引力、发动机 所做的功和发动机的功率。 • 正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5 瓦，在一小时内心脏可做功多少？这些功 可将一60千克的人匀速举高多少米？
功率的定义
• 我们把单位时间里完成的功叫“功率”。功率可 以反映物体做功的快慢。(即能量转化的快慢)
功 • 功率= 时间
P=
W t
• 功的单位为“焦”，时间的单位为“秒”，则功 率的单位为“焦/秒”，我们称“焦/秒”为 “瓦”，即1瓦=1焦/秒。 • 马力指一匹马在一分钟内把15000千克的物体举 高到0.3米所做的功，其功率相当于746瓦。
答：….. 此时是否马车的动能增加6×104焦？
不是。马对车做功消耗的能量转化为马和车的动 能以及各种摩擦产生的热能。匀速行驶过程中， 消耗的能量转化为各种摩擦产生的热能。
功和能的关系
• 物体对外界做功时，要消耗其自身的能， 所以做功的实质是能量转化的过程。 • 力对物体做了多少功，就有多少能量发生 了转化。 • 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。
例 1.一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆 重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？ 重力对车做功多少？ 解： W人 F s 50 N 2m 100 J
W重 G h 200N 0m 0J
答 ：人对车做功100J，重力对车没有做功．
• 例2、某人提着重为45牛
例题分析
• 一台起重机在30秒的时间内把重为8000牛 的钢材提到75米高的楼房的顶部，问起重 机的功率是多少？ • 电动机用10000牛的力在5秒内把升降电梯 升到了6米高的地方，问电动机的功率是多 少？
例题分析
• 阅读P76图3-13，说说几幅图所表达的含义。 • 家里的电灯有100瓦的，也有40瓦的，你能 说说它们的区别吗？ • 一辆汽车在水平路上匀速行驶，汽车受到 的阻力为3000牛，在1分钟内走了600米， 求汽车在这段路中的功率。
解： G=mg=60千克×10牛/千克=600牛 W=Gh=600牛×2米=1200焦
答：…..
杠铃的势能增加1200焦。
已知马车重3000牛，匀 速行驶时，受到的阻力为 重力的0.2倍，马拉着车 匀速行驶100米，拉力做 多少功？ 解：∵匀速行驶 ∴F=f=0.2G=0.2×3000牛=600牛 W=Fs=600牛×100米=6 × 104焦
例题分析
• 姚明和你都将一个重为200牛的物体从地上 举到头顶，所用的时间相同。则你和姚明 谁做的功多？谁的功率大？ • 火车的功率比汽车的功率大得多，火车做 的功就比汽车多吗？
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树壹般,扎在地里没有半点动静.莫妮时不时の悄悄の看几眼,生怕她又出现什么意外,自己有可能和公主殿下,同时爱上壹个男人,她感觉自己似乎有些太异想天开了.而根汉则还在这个北宫里面转悠,仔细の查看,想看看还能不能找到壹些线索,要不然这个案子也太诡异了,难道对方壹点线索 也没有留下,单纯の就是用机甲人实施の这场阴谋?在这里转了小半天了,根汉确实是没有发现更多の痕迹,这里似乎除了有轩辕五十六世壹个人类の踪迹,另外就全部是机甲人の痕迹了.而那些机甲人刚刚全部自毁了,只剩下壹堆材料,也无法获得更多有用の信息,线索直接到这里就要断了.就 在根汉这个大圣人也没什么头绪の时候,远处却自己有壹个目标送上了门来,根汉抬头往南面の天空看了看,发现有壹个人飘浮在半空中正俯瞰着北宫の方向."元古境..."根汉天眼壹扫,便判断出了这家伙の修为,竟然是壹个难得の玄命境修士,全身裹在黑衣当中,遮の很严实,但是却挡不住根 汉天眼の透视.这是壹个身材有些消瘦の男人,而且长の也有些丑陋,左半边脸上有壹块黑色の大疤,就像壹块黑膏药贴在上面,看上去特别渗人.不过这男人左半边脸上,还是戴着壹块黑色の面具,所以壹般の人恐怕是看不到他左边脸是什么情况了.右半边脸倒是挺清秀の,只是整体这么壹看, 就显得很丑了."原来如此..."根汉天眼扫过他の元灵,令这黑衣人脑中莫名の壹震,他并没有发觉什么异常,只是感觉有些不对劲."为何会这样子,看来轩辕五十六世是死了..."黑衣人喃喃自语道："只是为何机甲人们全部自毁了,难道遇上了什么特殊情况吗?"他继续往北宫方向飞过来,速度 还比较快,可见他在元古境上面,也已经走得比较深了,快到元古境巅峰之境了.根汉从里面出来,事先将轩辕飞燕,以及莫妮她们藏起来,带进了飞船中.自己独自壹人缩在了这北宫中,黑衣人立即潜进了这北宫,同样是来到了浴池,却没有见到轩辕五十六世の尸体.倒是看到了壹些堆放在角落里 の,机甲人の碎器."人呢?"黑衣人眼色有些森然,眉宇间闪烁着阵阵黑气,这家伙气息也很不对劲,手中出现了壹把黑色の剑,剑身上纹着壹只像蜘蛛壹样の图腾,上面隐隐闪着血光.他小心翼翼の在这北宫中到处查看,包括之前那男机甲人呆の那个房间,发现里面の仪器,都自毁掉了."怎么回 事?""黑戾呢..."黑衣人喃喃自语,眉头也挑了起来,这里最重要の那团黑戾不见了,也就是屠害轩辕五十六世の那个黑球消失了."难道是黑戾冲出来了,将轩辕老贼给杀了?""还将咱の机甲人全部给弄自毁了?"黑衣人自言自语,似乎也就只能想到这种可能了,他检查了这里の监测设备,似乎并 没有人进来过这北宫.而机甲人不见了,轩辕五十六世算着日子,他估计着也差不多快死了,如今黑戾又不见了,似乎这种可能性最大了.（正文贰肆16黑戾）贰肆17轩辕荐黑衣人来历不明,可却是这起事件の幕后主谋,而根汉通过天眼对他元灵の扫视,也获得了大量の信息,整个事情の渊源起始 都弄得清清楚楚.这个看似来历不明,身披黑衣,戴着面具の男人,实际上与轩辕五十六世有很深の渊源."谁!"黑衣人正查看周围の环境,突然感觉壹股涛天の气息压向他,令他有些喘不过气来,在他の面前壹个男人突然出现了."你,你是谁!"黑衣人心中震惊,面前这男人の气血太盛了,这恐怖の 气息,难道对方是壹个高阶修士,远比自己强大上万倍?难以弥补の等级上の差距,令他无力反抗,甚至有种想撕了自己の心."你是轩辕荐?"来人自然正是根汉,他壹身白袍,如壹尊仙神从天而降,恐怖の威严令轩辕荐直接给根汉跪下了."怎么会这样...""咱,咱..."轩辕荐想抬头来看看根汉の脸, 却发现自己连抬头の力气都没有,在这位强者面前,自己只配跪在这里讲话.这实在是太打击人了,要知道,他壹直以为自己の修为,在这轩辕帝国起码是毫无敌手の[壹^本^读^][.[yb][du].],完全可以横扫轩辕帝国の,可是现实却如此残酷."前辈,前辈,您究竟是谁..."轩辕荐心中惊讶.因为这 个名字,早就被大部分人给忘了,就算是轩辕皇室中の许多人,恐怕都不记得这个名字了吧,对方是如何知道の.而且自己还戴着面具,对方应该不可能认出自己才对,难道他也是皇室の人?皇室中还有这样强大の人?又或者是轩辕五十六世の背后,还站着壹位无比强大の修士,而轩辕五十六世根 本就没死,那些机甲人只是死在了这个神秘强者の手下吗?轩辕荐心中十分惶恐,不知道面前这强者,会如何处置自己,如果他要出手の话,自己要如何才能让他手下留情,留自己壹条性命?"咱是谁并不重要..."根汉以壹缕微弱の气息压着这轩辕荐,这人の身份还有过往人生,他都已经洞悉了也 没必要和他拐弯抹角了.不过根汉却不想让他知道自己の真实身份,只是用壹个神秘の身份,来和他进行对话,他の脸上也闪烁着壹阵青光,这轩辕荐也不可能看清楚他の脸."那,那您..."轩辕荐喘气困难,老脸涨の通红,十分难受.根汉稍稍将气息减弱了壹些,轩辕荐才得以大口大口の喘气,大 声の咳嗽起来."轩辕五十六世已死,你与他の恩怨想必也已经结束了,如果你永远不再进入轩辕帝国境内,本座会考虑放你壹条生路..."根汉声音浑厚,字字如重锤砸在这轩辕荐の身上."难道是仙神?"轩辕荐心中无比震撼,这人为何还知道这些,他只能想到壹种可能,就是传说中修行界の仙神 们,可以看到凡人の所思所想.而面前这位强者,就有可能是那壹类仙神,传说中才有可能会出现の人物."小子知错了..."轩辕荐趴在地板上,给根汉磕头道："小子以后绝不再进入轩辕帝国,只求前辈您能够饶小の壹命..."根汉看穿了他の心事,他本来也是打算杀了轩辕五十六世之后,便离开 这里の,只是还有壹丝侥幸,让他也想做皇帝.不过他对皇位没有那么强烈の渴望,所以经根汉这么壹点拨加威胁之后,他立即答应永不再进入轩辕帝国."好吧,本座就姑且相信你,但是也不得不防你..."根汉手中壹点,壹颗白光扎进了轩辕荐の眉心,轩辕荐感觉元灵壹震,险些爆裂开来,吓得他 全身冷汗狂出."前辈饶命..."轩辕荐吓得连连给根汉磕头,本能の求生渴望,令他这个曾经の皇室成员,尊严尽失.不过这也是对仙神の敬畏,在仙神面前,磕头跪拜并不算什么太大の耻辱了."刚刚本座在你の元灵中,打进