能量的形式与能量的度量—功
能量和功的传递
实际应用：在电力传输 、热力传输、机械传动 等领域，提高功传递效 率具有重要意义
提高传递效率的方法
减少能量损失：优化设备设计， 提பைடு நூலகம்材料性能
提高能量利用率：合理分配能 量，避免浪费
采用高效传递方式：如采用电 磁感应、液压传动等
定期维护和保养设备：确保设 备运行正常，减少故障和磨损
能量和功传递的 应用
马达将液压能转化为机械能。
液压功传递的优点：可以传递较 大的力矩，实现精确控制，结构
简单，易于维护。
液压功传递的应用：广泛应用于 各种机械设备中，如挖掘机、起
重机、压路机等。
液压功传递的注意事项：需要定 期检查液压油的质量和清洁度，
防止液压系统出现故障。
气压功传递
气压功传递的 定义：通过气 体压力的变化 来传递功的一
能源利用领域的应用
太阳能：利用太阳能进行发电、供热、制冷 等
风能：利用风能进行发电、抽水、灌溉等
水能：利用水能进行发电、灌溉、供水等
地热能：利用地热能进行发电、供热、制冷 等
生物质能：利用生物质能进行发电、供热、 制油等
核能：利用核能进行发电、供热、制氢等
机械工程领域的应用
机械传动：齿轮、链条、皮带等传 动装置，将能量和功从一个部件传 递到另一个部件
飞机：喷气发动机 将化学能转化为热 能和机械能，驱动 飞机飞行
船舶：螺旋桨将机 械能转化为推进力 ，驱动船舶航行
其他领域的应用
机械能：如汽车、 飞机等交通工具的
能量传递
热能：如锅炉、空 调等热力系统的能
量传递
电能：如发电站、 电网等电力系统的
能量传递
化学能：如电池、 燃料电池等化学电
源的能量传递
第六章 农业生态系统的能量流2013
（三）普里高津的耗散结构理论
（dissipative structure）
一个远离平衡态的开放系统，通过与外界 环境所进行的物质、能量的不断交换，就 能克服无序状态，维持稳定状态。（ I.
Prigogine，1967 ）
四、能量流动的特征
1 ．能流是单向流动
2 ．能流是能量不断递减的过程
被生物体固定储存提供给下 一营养级的能量叫有效能。
10 次级消费者 (鱼类)
100
1,000
初级消费者 (浮游动物)
10,000 每个营养级的
可利用能力 (千卡)
生产者
热量
分解者
热量
热量
热量 热量
三、农业生态系统能量流动特点
1．能量流动途径为“双通道”。
辅助能
太阳能 初级生产者 各级消费者 分解者
产出输出
2．能量传递效率提高，农业增产明显。
z全球绿色植物光能利用率平均为0.1% z耕地农作物平均为0.4%，高产田为1.2-1.5%。 z畜业转化效率及产量也提高。
固定的 同化的
吃进的
收获的
可利用的
食源 不可利用的 未收获的 吃剩的 粪便
呼吸
3. 能量流动的途径和渠道是
食物链 (food chain) 食物网 (food web)
2
2013/4/11
食物链 (food chain)
指生态系统中生物组分通过吃与被吃的关系，彼此连 接起来的一个序列，组成一个整体，就像一条链索一 样，这种链索关系就，称为食物链.
2013/4/11
农业生态学
Agroecology
陈源泉
中国农业大学循环农业研究中心 电话：62731163 Email:rardc@
能量物体改变状态或产生变化时的数量度量
能量物体改变状态或产生变化时的数量度量当一个物体经历状态改变或产生变化时，其中涉及到能量的转移与转化。
能量的变化与物体的运动、形状、温度等因素紧密相关。
为了量化能量变化的程度，科学家们引入了一系列的数量度量来描述这些变化。
本文将介绍几种能量变化的数量度量方法。
一、热力学中的数量度量热力学是研究物体能量转换以及能量变化的一门学科。
在热力学中，物体状态改变或产生变化的能量可以用热量或功来度量。
1. 热量的度量热量是物体由于温度差别而传递的能量，通常用焦耳（J）来表示。
热量的传递可以通过热传导、热辐射或热对流等方式进行。
2. 功的度量功是物体由于力的作用而改变状态或产生变化时的能量转化，通常用焦耳（J）来表示。
功的大小取决于施加力的大小和物体移动的距离。
二、动能与势能的度量动能和势能是描述物体状态改变或产生变化时的重要能量形式。
它们分别用于描述物体的运动能量和储存能量。
1. 动能的度量动能是物体由于运动而具有的能量，可以用运动物体的质量和速度来计算。
动能K的计算公式为：`K = 1/2mv^2`，其中m为物体的质量，v为物体的速度，K的单位为焦耳（J）。
2. 势能的度量势能是物体由于位置关系而具有的能量，常见的势能包括重力势能、弹性势能等。
重力势能的计算公式为：`U = mgh`，其中m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度，U的单位为焦耳（J）。
三、能量转化效率的度量能量转化效率描述了能量从一种形式转化为另一种形式时的损耗程度，常用百分比表示。
能量转化效率的计算公式为：`效率 = 输出能量 / 输入能量 × 100%`。
例如，对于一个机械设备，如果输入1000焦耳的能量，输出800焦耳的能量，则能量转化效率为80%。
结语能量物体改变状态或产生变化时的数量度量对于科学研究和工程应用具有重要意义。
通过热力学的度量，我们可以清晰地描述和分析物体能量的转移和转化过程；通过动能和势能的度量，我们可以量化物体的运动能量和储存能量；通过能量转化效率的度量，我们可以评估能源利用的效益。
Energy-Chemistry
能源化学第一章能源简介1能源的分类2能源利用史3能源的作用4能源储量及消费5中国能源的发展6能源化学7能源与材料8能源与环境9能源发展趋势第一节能源的分类1 能（量）：能量是物质运动的一种度量，是物体做功的能力。
对应于物质的不同的运动形态，能量也有不同的形式。
各种运动形态是可以相互转化的，所以各种形式的能量之间也能够相互转换。
能量是物质的属性，任何物质都具有能量，能本身不是物质，而是指物质的一种状况或状态。
（2）能的形式：机械能（动能、势能）、热能、化学能、电能、光能、核能（3）能量的性质：状态性、可加性、传递性、转换性、做功性、贬值性。
2 能源国际上，衡量一个国家现代化的程度：①能源的人均占有量；②能源构成；③能源使用率；④能源对环境的影响。
（1）什么是能源？能源和能量既有联系又有区别，能量来自能源，但能量本身是量度物质运动形式和量度物体做功的物理量，包括机械能、热能、电能、电磁能、化学能、原子能等。
能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源。
《科学技术百科全书》能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量。
《大英百科全书》能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。
《能源百科全书》（2）能源的形式：石油、天然气、煤、生物质能、太阳能、风能、地热能、水能、核能。
（3）能源的分类①能源按其形成方式分为：➢一次能源：直接从自然界取得的以自然形态存在的能源。
如：煤炭、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能、生物质能、化学能等。
➢二次能源：由一次能源经过加工或转换得到的能源。
如：焦炭、汽油、重油、煤气、热能、机械能、电能等。
二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。
一次能源地球上的一次能源来源于三个方面：1)地球以外天体中的太阳辐射能（包括直接的太阳辐射能外，还包括间接来自太阳能能源，如化石能源、生物能、水能、风能、海洋能等）。
能量守恒定律
2-4-2
动能和动能定理
1．质点动能定理 动能： 质点因有速度而具有的对外做功本领。 1 单位：J Ek = mv 2 2
设质点m在力的作用下沿曲 线从a点移动到b点 元功：
v dr
a
α
b
v v dW = F ⋅ dr = F cos α ds
v F
dv F cos α = mat = m dt dv dW = F cos α ds = m ds = mvdv dt v2 1 2 2 总功： W = ∫ dW = ∫ mvdv = m( v2 − v1 ) v1 2
（3）弹性力的功
m O x1
F
m
x b
由胡克定律：
v v F = − kxi
a x2
x
v v v v x2 x2 W = ∫ F ⋅ dx = ∫ − kxi ⋅ dxi = − ∫ kxdx
x1 x1
1 2 1 2 W = kx1 − kx2 2 2
弹性力做功只与弹簧的起始和末了位置有关， 而与弹性变形的过程无关。
v v v v r = xi + yj + zk
W =∫
b a
v v v v v v v v b F ⋅ dr = ∫ Fx i + Fy j + Fz k ⋅ dxi + dyj + dzk
a
(
)(
)
= ∫ Fx dx + Fy dy + Fz dz
a
b
功率是反映做功快慢程度的物理量。
功率： 单位时间内所做的功。
3
2. 第二宇宙速度 宇宙飞船脱离地球引力而必须具有的发射速度 （1）脱离地球引力时，飞船的动能必须大于或至少 等于零。 （2）脱离地球引力处，飞船的引力势能为零。
能量的定义解释是什么
能量的定义解释是什么 能量是对⼀切宏观微观物质运动的描述。
相应于不同形式的运动，能量分为机械能、分⼦内能、电能、化学能、原⼦能、内能等，亦简称能。
以下是⼩编收集的对能量定义的解释，供⼤家阅读参考! 能量的定义解释是什么 1、什么是能量?能量是对动能的⼀种量度。
2、什么是动能?动能是运动物体(或物质)所存在或拥有的⼀种作⽤性质或特性。
所以，能量是对运动物体作⽤量⼤⼩和强度的⼀种量度。
3、没有运动的物质(物体)是不存在的，所以，没有能量的物质也是不存在的，所以，能量普遍存在于物质之中， 4、能量存在的绝对性与相对性问题 从物质存在的本质的⾓度或宇观的⾓度上讲;物质运动存在的状态是绝对的，⽽物质静⽌存在的状态是相对的，物质静⽌存在的状态只是具有物质部分存在的性质，就是说;在两个或两个以上(或在⼀个物质存在的系统中)，的物质参照中，如果它们的运动速度和⽅向是相同的，那么，我们就可以认为这些物质处于相对静⽌状态。
由于能量是对物体作⽤性的⼀种度量，所以，在这个相对物质存在的系统中，物质之间并不存在能量问题。
于是有⼈就⽚⾯认为;能量就是对做功的度量，能量是我们将某物体从静⽌加速到它现有速度所加的功的总和等。
5、能量的存在与能量的表现问题 物质世界中的每⼀个物体都存在能量，但是，能量只有在⼀定条件下或只有在物质之间的作⽤或相互作⽤中才能表现出来或释放出来，所以，能量的存在与表现是两个不同的概念。
6、什么是功?功是物质在作⽤的过程中所输出去的那⼀部分能量。
功虽然也属于能量的范畴，但是，属于能量交换的范畴。
7、能量与动量是两个不同的概念，动量属于⽮量⽽能量属于标量。
不过，两者都是在物质作⽤之前就存在的东西。
⽽功却只有在物质作⽤中或作⽤后才能显⽰出来的⼀种概念。
8、⼒与能或能量是否属于同⼀个问题的概念?我认为;两者没有本质的区别。
风⼒即风能，电⼒即电能，电磁⼒即电磁能以及核⼒即核能，等， 9、物质世界是有层次的，所以，不同层次中的物质都存在不同的动能性质或能量形式。
高考物理能量守恒定律
高考物理能量守恒定律导语：能量守恒定律是物理学中的一条重要定律，它指出在任意物理过程中，能量的总量保持不变。
在高考物理学中，能量守恒定律是一个非常重要的概念，它可以应用于解决各种物理问题。
在本文中，我们将详细讨论高考物理中的能量守恒定律的原理、应用和相关实例。
一、能量守恒定律的原理：能量守恒定律是基于物理学中对能量的理解和研究而得出的。
能量是作为物体运动、变形或发光等形式存在的物理量，能量守恒定律指出在封闭系统中，物体与外界的能量交换是保守的，即能量不会凭空消失或者产生，而是转化为其他形式的能量。
二、能量守恒定律的应用：能量守恒定律可以应用到很多物理过程中，为我们解决各种物理问题提供了极大的方便。
以下是能量守恒定律的一些常见应用：1. 动能与势能之间的转化：能量守恒定律告诉我们，某一系统中的机械能总量保持不变。
当物体从高处自由落体时，它的势能被转化为动能；而当物体从低处向上抛出时，动能又转化为势能。
2. 功与能量之间的关系：根据能量守恒定律，功与能量具有相同的量纲，因此功可以用来度量能量的转移与转化。
在高考物理题中，常常需要通过计算功来解决一些与能量相关的问题。
3. 热力学过程的能量转换：在热力学过程中，能量的转化更加复杂。
通过热传导、热辐射、燃烧等方式，能量可以从一个系统转移到另一个系统，但总能量保持不变。
三、能量守恒定律的实例分析：通过一些实际例子，我们可以更深入地理解和应用能量守恒定律。
1. 弹簧振子的能量转化：考虑一个简单的弹簧振子系统，当弹簧振子的质量在弹性力的作用下做简谐振动时，弹簧的势能在平衡位置和极端位置之间转化为弹性势能和动能。
2. 摩擦力的能量转化：当一个物体在水平面上运动时，摩擦力会不断地将物体的机械能转化为热能，导致物体最终停下来。
这是因为摩擦力做了负功，将物体的动能转化为了热能。
3. 弹性碰撞的能量转化：在弹性碰撞中，碰撞物体的总动能保持不变，而且动量守恒。
当两个物体发生碰撞时，它们的动能会互相转化，但总的动能始终保持不变。
工程热力学与传热学：1-5 功量与热量
对准平衡过程：
系统在整个过程中作功
pA
2
W 1 工质所作的膨胀功 。
2
w pdv 1
J kg
5. 示功图：
对一个可逆过程，体积变化功可在p-v图上用、
过程线下面的面积表示
1
2
w pdv
2. 可逆过程中系统与外界交换的热量：
q Tds
q 2
Tds
1 2
1
Q 2
TdS
1 2
1
3.示热图：
可逆过程中，热量在T-s图上用过程线下面的
面积表示
q Tds
2
q 1 Tds
T
2
q
1
T
规定：
０
➢ 系统吸热：热量为正， q > 0
系统放热：热量为负， q < 0
系统绝热： q = 0
递，传热过程中不出现能量形态的变化；
（2）功转变成热量是无条件的； 而热转变成功是有条件的。
思考 题
1. 功可以全部转变为热，但热不能全部转变为热
2. 质量相同的物体A和B ，若TA >TB，则物体Ａ具 有的热量比物体Ｂ多
可逆绝热： d s = 0
ds
s
示热图
➢ 热量是过程量：与初终状态，过程有关
1-5-3 功和热量的关系
共同点 （1）都是能量传递的度量，都是过程量； （2）只有在传递过程中才有功，热量。
区别 （1）功是有规则的宏观运动能量的传递，在作功
过程中往往伴随着能量形态的转变； 热量是大量微观粒子杂乱热运动的能量的传
pA
2
w 1 pdv
热量与功的转换
热量与功的转换热量和功是热力学中两种不同的能量形式，它们之间可以进行转换。
本文将探讨热量和功的概念、相互之间的关系以及它们在物理世界中的应用。
一、热量的概念热量，简称Q，是物体内部能量的一种传递方式。
当物体的温度高于其周围环境时，热量会从物体的高温区域流向低温区域，直到两者达到热平衡。
热量的传递可以通过传导、对流和辐射等方式进行。
二、功的概念功，简称W，是由于力对物体作用而引起的能量转移。
当物体受到外力作用时，如果物体的位置发生了变化，就说明功在发生。
功可以用于改变物体的动能、势能和内能等。
在国际单位制中，功的单位为焦耳(J)。
三、热量和功的关系热量和功都是能量的形式，可以相互转化。
根据热力学第一定律，能量守恒定律，热量和功之间存在以下关系：ΔU = Q - W其中，ΔU为系统内能的变化，Q为吸热量，W为对外界做功量。
这个公式说明了能量在系统内外的相互转换。
四、热量与功的应用热量和功的转换在日常生活和工业领域中有着广泛的应用。
1. 热机工作原理热机是热能向机械能的转换装置，它通过热量与功的转换实现能量的转化。
例如，汽车发动机利用燃烧产生的热能，通过内燃机工作循环将热能转化为机械能，从而驱动汽车运行。
2. 热力学循环热力学循环是利用热量和功的转换实现工作的过程。
例如，蒸汽汽轮机利用水蒸汽的热能驱动涡轮旋转，由此产生的机械功可以用于发电。
3. 加热和制冷加热和制冷过程中常常需要热量和功的转换。
例如，冰箱通过对冷媒的压缩（做功）来提供制冷效果，将热量从内部传递到外部，从而实现冷藏食品的目的。
4. 热传导热传导是热量通过物质内部传递的过程。
在工程设计中，热传导常常用于热管、散热片等散热设备，通过将热量从热源传导到散热器表面，然后通过对流和辐射的方式将热量释放到周围环境中去。
五、结语热量和功作为能量的两种形式，在热力学中起着至关重要的作用。
它们之间的转换关系使得能量可以以不同的方式传递和利用。
通过深入理解热量和功的概念以及它们在物理世界中的应用，我们可以更好地理解和应用能量转换的原理，推动科学技术的进步。
热力学中的热力学量
热力学中的热力学量热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科，通过研究系统的宏观性质来揭示自然界中能量转变的本质。
而在热力学的研究中，热力学量是十分重要的概念。
本文将详细介绍热力学中的热力学量。
一、能量（E）能量是物质存在时所具有的基本属性，是物体运动和相互作用的驱动力。
在热力学中，能量可以分为两类：内能和外能。
1. 内能（U）内能是物质由于内部构造、组分、分子动能等而具有的能量，是系统与外界之间相互作用的结果。
内能的大小取决于系统中各个微观粒子的热运动状态。
内能通过热交换（热量传递）和功交换（功转化）与外界发生相互作用。
当系统从外界吸收热量时，内能增加；当系统对外界做功时，内能减少。
内能可以通过测定系统的温度变化来进行间接测量。
2. 外能外能是物质的机械能，是由于系统中物体的运动或位移而产生的能量。
例如，物体的动能、重力势能和弹性势能等都属于外能。
二、热量（Q）热量是指因温度差而传递的能量。
在热力学中，热量是系统与外界之间的一种能量传递方式，它通过热传导、热对流或者热辐射等方式进行传递。
热量是一个系统的宏观性质，不同于内能。
热量的传递会引起系统的温度变化，但是并不能直接度量系统的内能变化。
热量具有正负之分，当系统吸热时，热量为正；当系统放热时，热量为负。
三、功（W）功是指外界对系统做的可逆或不可逆的力所做的功。
在热力学中，功是一个系统与外界之间的能量转化过程，是通过外力使系统发生位移并克服系统的阻力而产生的能量变化。
功可以通过对系统周围所做的功来度量。
当外界对系统做功时，功为正；当系统对外界做功时，功为负。
四、焓（H）焓是热力学中的一个重要物理量，定义为焓等于内能与压强乘以体积的乘积之和，即H = U + PV（其中P为压强，V为体积）。
焓是描述系统在等压条件下的能量状态的物理量，可以用来衡量系统的热容量。
焓的改变量称为焓变，可以通过测量系统的温度和压强的变化来间接测量。
五、熵（S）熵是热力学中的一个重要概念，用来描述系统的无序程度。
能量与功的概念
能量与功的概念概述：在物理学中，能量与功是两个基本的概念。
能量是物体所拥有的使其产生运动或变形的能力，是物体内部或外部的一种属性。
而功是指对物体施加力并使其发生位移时所做的功，是对能量的转移或变化的度量。
一、能量的概念能量是物体所具有的使其产生运动或变形的能力。
能量可以存在于各种形式，包括动能、势能、电能、热能等等。
以下将介绍其中几种常见的能量形式。
1. 动能：动能是物体运动过程中所具有的能量。
动能与物体的质量和速度有关，根据经典力学的公式，动能的计算公式为：动能 = 1/2 ×质量 ×速度²当物体的质量或速度增加时，动能也会相应增加。
2. 势能：势能是物体由于位置或状态而具有的能量。
势能是相对于某一参考点而言的，常见的势能形式包括重力势能、弹性势能和化学势能等。
- 重力势能：是物体由于被举高而具有的能量。
重力势能的计算公式为：重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度- 弹性势能：是由于物体的形状或结构发生变化而产生的能量。
弹性势能的计算公式为：弹性势能 = 1/2 ×弹性系数 ×变形程度²- 化学势能：是由于物体内部分子或原子之间的化学键所具有的能量。
3. 其他形式的能量：除了上述的动能和势能以外，还有其他形式的能量，如电能、热能、辐射能等等，它们也是能量的体现。
二、功的概念功是指对物体施加力并使其发生位移时所做的功。
功是能量的转移或变化的度量，是描述力量对物体产生影响的一种方式。
根据牛顿第二定律和位移的定义，功可以通过以下公式计算：功 = 力 ×位移× cosθ其中，θ为力的方向与位移方向的夹角。
当力的方向与位移方向相同时，功为正值，表示能量的转移；当力的方向与位移方向相反时，功为负值，表示能量的消耗。
三、能量与功的关系能量与功之间存在着密切的联系。
根据能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，只会发生转移或转化。
九年级上科学第三章
第三单元（能量的转化与守恒）第一节、能量的相互转化常见的能有：动能、势能（动能和势能总称机械能）、内能（热能）、太阳能、化学能、光能、核能、电能、地热能、潮汐能。
第二节能量的转化和度量1、做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过了距离。
2、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。
3、机械功的计算公式：W＝Fs W＝Pt W＝Gh（提起重物）4、功的单位是牛·米，其专用名称叫焦。
5、功率描述做功的快慢。
功率的定义：物体在单位完成的功叫做功率。
6、人步行的功率约70瓦，表示：每秒钟人做功约70焦。
7、功率的计算公式：P＝W/t P＝Fv（v表示速度，单位是米/秒，1米/秒＝3.6千米/时）8、功率的单位是瓦，常用单位还有千瓦、兆瓦。
第三节认识简单机械1、一根硬棒如果在力的作用下，能绕固定点转动，这根硬棒叫做杠杆。
2、杠杆的五要素：（1）杠杆绕着转动的固定点O叫做支点；（2）使杠杆转动的力F1叫做动力；（3）阻碍杠杆转动的力F2叫做阻力；（4）从支点到动力作用线的垂直距离l1叫做动力臂；（5）从支点到阻力作用线的垂直距离l2叫做阻力臂。
3、杠杆保持静止状态或匀速转动状态，都叫做杠杆平衡。
4、杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂即F1 l1＝F2 l2表示动力臂是阻力臂的几倍，则动力是阻力的几分之一。
5、杠杆的类型及特点：（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂，能省力，但要费距离。
（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂，能省距离，但要费力。
（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。
不省力，也不省距离。
6、使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力，定滑轮实质上是一个等臂杠杆。
7、使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向，动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
9、使用滑轮组既能省力，又能改变力的方向。
10、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。
如何理解能量与功率
如何理解能量与功率能量和功率，是描述物理系统中两个重要参数。
在现代科技和生活中，它们在许多方面都起着至关重要的作用。
正确定义和清晰理解能量和功率，将有助于我们更好地应用和利用它们。
一、能量是什么？能量是指物理系统的状态或行为。
它是物理学中的基本概念，表示物体在进行力学、热学和电磁等活动过程中所具有的物理性质。
在机械运动中，物体的能量通常分为运动能和势能两种，分别反映物体运动的速度和位置。
能量的单位是焦耳（J），一焦耳表示物体所具有的能量可以将质量为1千克的物体提升1米高的高度所需要的能量。
同时，还有千瓦时（kWh）、卡路里（Cal）等用于不同用途的能量单位。
二、功率是什么？功率是指物理系统在规定的时间内产生的效率或者效果的大小。
它度量的是每秒钟能够执行的工作量。
功率通常是用瓦特（W）来表示，一瓦特等于每秒钟执行一焦耳的能量。
可以用电器为例来举例说明功率。
电器的功率是指在用户所需的正常工作情况下，电器每秒钟消耗的能量大小。
例如，一个100瓦的灯泡意味着它每秒钟要产生100焦耳的能量。
在日常生活中，我们通常将电器的功率用来估算能耗和电费。
三、能量和功率的关系能量和功率之间存在一定的关系。
实际上，功率是衡量物体在单位时间内所消耗能量的大小。
从这个意义上来说，可以想象，在相同时间内，功率越大的物体，其消耗能量总量也就越多。
例如，100瓦的灯泡和40瓦的灯泡都可以用60瓦的光源来代替。
但是，100瓦的灯泡在使用1小时后将消耗更多的电能，这意味着它将产生更多的能费。
另外，能量和功率之间的关系也可以用于计算电器的使用寿命。
在使用同样功率的电器的情况下，若将一个电器使用的时间从5小时提高到7小时，则该电器将消耗更多的能量。
这对电器本身和固定配电单元而言，都可能产生负面影响。
四、如何应用能量和功率能量和功率是很重要的物理学概念，也是应用中经常需要考虑的参数。
下面简单介绍一些常见的应用。
首先是能量的应用。
随着太阳能和风能等可再生能源的发展，能源的开发和利用越来越具有前景。
高中物理必修2功和功率汇总
一、功的概念1.功的定义(1)一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，这个力就对物体做了功(2)做功的两个条件：力和在力的方向上发生位移2.功的计算(1)功的表达式：W = F·scosα。
其中s是物体位移的大小，α是力与物体位移的夹角。
这个公式可以理解为力投影到位移方向上，或位移投影到力的方向上注意：①W = F·scosα只能用来计算恒力做功，变力做功则不适合②公式力的F与S应具有同时性：计算力F做功时所发生的位移，必须是在同一个力F持续作用下发生的；③某个力F对物体做的功，与物体是否还受到其他力或其他力是否做功以与物体的运动状态都无关。
（比如上图求F做功时，物体还受到重力、重力不过功，但这些与所求W无关。
同上图，不管物体匀速运动，加速运动或减速运动，W都应该为F·scosα）④位移s在计算时必须选择同一参考系，一般选地面(2)功的单位：焦耳，简称焦，符号J。
1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m 的位移时所做的功例1.下面距离的情况中所做的功不为零的是（）A.举重运动员，举着杠铃在头上停留3s，运动员对杠铃做的功B.木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功C.一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D.自由落体运动中，重力对物体做的功二、正功和负功1.功的正负功是标量，只有大小没有方向，力对物体做正功还是负功，由F和s方向间的夹角大小来决定。
根据W=F·scosα知(1)正功：当0≤α＜90°时，cosα＞0，则W＞0，此时力F对物体做正功。
(2)不做功：当α= 90°时，cosα= 0，则W = 0，即力对物体不做功(3)负功：当90°＜α≤180°时，cosα＜0，则W＜0，此时力F对物体做负功，也叫物体克服力F做功2.功的正负的物理意义因为功是描述力在空间位移上累积作用的物理量，是能量转化的量度，能量是标量，相应的功也是标量。
能量
宏观物体的机械运动对应的能量形式是动能；分子运动对应的能量形式是内能（热能）；原子运动对应的能 量形式是化学能；带电粒子的定向运动对应的能量形式是电能；光子（电磁场）运动对应的能量形式是光能（电 磁波能），等等。除了这些，还有风能、潮汐能等。当运动形式相同时，物体的运动特性可以采用某些物理量或 化学量来描述。物体的机械运动可以用速度、加速度、动量等物理量来描述；电流可以用电流强度、电压、功率 等物理量来描述。
人们根据大量实验确认了能量守恒定律，即不同形式能量之间相互转换时，其量值守恒。焦耳热功当量实验 是早期确认能量守恒定律的有名实验，而后在宏观领域内建立了能量转换与守恒的热力学第一定律。
质能守恒定律是指在一个孤立系统内，所有粒子的相对论动能与静能之和在相互作用过程中保持不变。质能 守恒定律是能量守恒定律的特殊形式。
人体每天所需能量计算方式。成年人的能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动和食物特殊动力作用三方 面能量消耗需要的总和。对于孕妇应包括子宫、乳房、胎盘、胎儿等的生长发育及母体体脂的储备，乳母则需要 合成和分泌乳汁，婴幼儿、儿童、青少年则包括生长发育的能量需要，故能量处于平衡状态。
正常需要量经验公式：
成年男性：每日能量需要量（KJ）=体重（KG）×192
成年女性：每日能量需要量（KJ）=体重（KG）×167
并按劳动强度不同分别以不同系数加以调整。轻体力劳动、积极活动和剧烈活动的调整系数分别为：0.9、 1.17和1.34。
热力学过程中的功
热力学过程中的功热力学是研究能量转化与传递规律的一门科学。
在热力学过程中，能量不仅可以以热形式传递，还可以以功的形式进行传递。
功是通过力对物体或系统进行的作用而产生的能量转化。
在这篇文章中，我们将深入了解热力学过程中的功，并探讨功与其他热力学量之间的关系。
首先，我们需要理解什么是功。
功是力对物体或系统做功的过程中，从外界传递到系统内部的能量转移。
它是一个标量量，通常用符号W表示。
功可以分为正功和负功。
当力的方向与物体运动方向一致时，即力与位移的夹角为0度时，所做的功为正功。
当力的方向与物体运动方向相反时，即力与位移的夹角为180度时，所做的功为负功。
在热力学中，功的概念跟随热力学第一定律。
热力学第一定律表达了能量守恒的原理，即能量既不能被创造也不会被消灭，只能转化形式或传递给其他系统。
根据热力学第一定律，一个热力学系统的内能变化等于系统所吸收的热量与系统所做的功之和，即ΔU = Q - W，其中ΔU表示内能的变化，Q表示系统所吸收的热量，W表示系统所做的功。
那么在热力学过程中，功是如何进行的呢？我们可以通过几个具体的例子来说明。
首先，考虑一个气体在容器中的膨胀过程。
当气体发生膨胀时，气体分子会对容器壁施加压力，并推动容器壁进行位移。
这个过程中，气体分子对容器壁所做的力与位移方向相同，因此所做的功为正功。
这个正功就是由气体分子传递给容器壁的能量。
接下来，我们来考虑一个压缩过程。
当气体发生压缩时，外界对气体施加压力，并迫使气体进行位移。
这个过程中，外界对气体所做的压力与位移方向相反，因而所做的功为负功。
这个负功是外界对气体施加的能量。
除了气体膨胀和压缩过程，还有其他热力学过程会涉及功的转化。
例如，当流体通过管道流动时，流体分子会对管壁施加力，并推动管壁进行位移。
这个过程中，流体分子所做的功是对管壁的正功。
另一个例子是活塞的移动。
当一个活塞受到外力推动时，活塞进行位移，并对外界做功，将能量转移到外界。
《各种形式的能量》教案教科版六年级上册小学科学
（四）学生小组讨论（用时10分钟）
1.讨论主题：学生将围绕“能量在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。
2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。
举例：电流通过电灯泡时，部分电能转化为光能，但还有一部分转化为热能损失。
（3）实际生活中的能量转换实例：让学生能够识别并解释日常生活中的能量转换现象。
举例：自行车骑行过程中，人体内的化学能转化为动能；电池使用过程中，化学能转化为电能等。
四、教学流程
（一）导入新课（用时5分钟）
同学们，今天我们将要学习的是《各种形式的能量》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过能量转换的情况？”比如，你们玩滑梯时，从高处滑下，这就是将势能转换为动能的过程。这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索能量的奥秘。
五、教学反思
在《各种形式的能量》这节课的教学过程中，我发现学生们对能量的概念和能量转换现象表现出浓厚的兴趣。他们在实践活动和小组讨论中积极参与，课堂氛围良好。但同时，我也注意到在教学中存在一些问题，值得我反思和改进。
首先，对于能量守恒定律这个难点，我发现学生们在理解上还存在一定的困难。在今后的教学中，我需要更加注重引导学生通过实例和实验去体会能量守恒的过程，以帮助他们更好地理解这一概念。
《各种形式的能量》教案教科版六年级上册小学科学
一、教学内容
《各种形式的能量》教案，选自教科版六年级上册小学科学第四章《能量的表现形式》。本节课主要包括以下内容：1.能量的定义与特点；2.不同形式的能量，如机械能、热能、光能、声音能等；3.能量转换现象，如物体运动产生热能，电能转化为光能等；4.能量守恒定律的初步理解。通过本节课的学习，使学生了解生活中各种能量的存在形式，认识能量之间的转换关系，为后续学习能量相关知识奠定基础。
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教学主题：能量的形式与能量的度量—功教学目标：了解生活中能量的多种存在形式并掌握常见的能量形式，能说出能量的转化关系；知道功的概念以及做功的条件，掌握功的计算公式。
重点难点：能量的转化，功的计算一、多种形式的能量能量是以多种形式存在的，常见的能量形式有：机械能（包括动能和势能）、光能、热能、电能、化学能、核能等。
动能：运动的物体具有的能。
如狂风、行驶的汽车机械能重力势能：物体由于被举高而具有的势能弹性势能：被吹弯了腰的小树○实例，蹦床表演。
演员跳下分三个阶段：第一阶段（最高处到刚与蹦床接触）：重力势能转化为动能；第二阶段（刚与蹦床接触到演员速度达到最大）：重力势能→蹦床的弹性势能与演员和蹦床的动能；第三阶段（演员速度达到最大到演员处于最低点）：重力势能和动能→蹦床的弹性势能。
弹起可分两个阶段。
第一阶段（演员处于最低点到演员速度达到最大）：弹性势能→重力势能和动能；第二阶段（演员速度达到最大到最高处）：动能→重力势能。
○实例，俄国飞船返回舱着陆出现错误，朝地面飞行的不是隔热罩，而是舱门和天线，导致舱门被烧焦，天线被焚毁。
在这一过程中，返回舱能量转化的方式是重力势能→动能→内能。
二、能量的转移和转化概述：自然界中各种形式的能量不是孤立的，不同形式的能量会发生相互转化。
和能量也会在不同的物体之间相互转移。
◇⑴能量的转移：能量由一个物体转移到另一个物体，能量形式不发生变化。
两个存在温差的物体，热量总是从高温物体转移到低温物体。
热传递即内能的转移。
如把一个金属汤匙插入开水中，金属柄会烫手。
//例：狂风把树叶吹得漫天飞舞。
狂风的机械能转移到树叶上。
⑵能量的转化：能量由一种形式转化为另一种形式。
发电机：机械能→电能。
如水力发电：水能（机械能）→电能。
风力发电机发电：机械能→电能。
//电动机：电能→机械能。
电动水泵抽水到屋顶：电能转化为水能（机械能）。
延伸：水壶中的蒸汽将壶盖顶起。
内能→机械能。
//燃料燃烧：化学能→内能。
用煤气灶烧水，水烧开。
又如：滴有白磷的二硫化碳溶液的滤纸自燃；利用火箭发射人造卫星（火箭发射升空）：化学能转化为热能，再转化为机械能。
又如：爆竹腾空而起。
另：柴油机车牵引列车前进：化学能→机械能。
//电热器，如电水壶、电烙铁、电炉、电热毯、饮水机等。
电能→内能。
//光合作用（万物生长靠太阳）：太阳能（光能）→化学能。
延伸：蓄电池充电——电能→化学能。
蓄电池放电——化学能→电能。
//机械能转化为内能而使温度升高的：古人钻木取火；流星进入大气层；⑶所谓的消耗能量、利用能量、获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程。
☆讨论：①人造卫星在太空中工作所需要的电能来自哪里？答：人造卫星上有许多电器，这些电器的工作需要电能，这些电能是从太阳能转化而来的。
人造卫星上的太阳能帆板实际上就是太阳能电池，它能够将太阳能转化为卫星工作所需要的电能。
延伸：燃料电池，是把氢气、一氧化碳、甲烷等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转化为电能。
；提问：三种可燃性气体可以作为燃料的原因是：都可燃烧，放出大量的热。
②间歇泉断断续续地向外喷射热泉水，其能量来自哪里？答：间歇泉是地下岩浆作用的缘故。
在离地下不太深的地方，有滚烫的岩浆，从岩浆表面蒸腾起来的炽热的气流在岩隙中逐渐聚集，形成了巨大的压力，沿着裂隙把裂隙上部的泉水向上挤压，从而形成喷泉。
由此可见，喷泉的内能和机械能来自地球内部的热能（地热能）。
③青蛙从地上跃起，捕捉植物上的害虫。
在这个过程中青蛙消耗了什么能？这些能量到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能量来自哪里？答：青蛙跃起捕食害虫，消耗了储存在青蛙体内的化学能，这些化学能转化为青蛙的机械能。
青蛙捕食害虫使自己体内的化学能得到了补充，这些化学能来自猎物——害虫的化学能，害虫的化学能来自植物的化学能。
□活动：制作小风车①实验现象：当把小风车放在点燃的蜡烛的上方时，风车将会转动。
②这过程中的能量的转化：蜡烛点燃后放出热量，导致周围空气受热上升，气体的流动推动风车转动。
能量的转化情况是：蜡烛的化学能→空气的热能→空气的机械能→风车的机械能。
◇思考：氢氧化钠在水中溶解，溶液温度会升高；硝酸铵在水中溶解，溶液温度会降低。
这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的变化？答：氢氧化钠溶解时温度升高，表明有热能产生，这些热能的增加是以化学能的减少为代价的，即能量的转化是：化学能→热能。
硝酸铵溶解时温度降低，表明热能减少，这些热能的减少伴随着化学能的增加，即能量转化是:热能→化学能.☆教学反思：1水力发电是一种间接利用太阳能的形式。
太阳能转化为电能的顺序是：①太阳向空间辐射能量，使江河湖海中的水蒸发。
②水蒸气发生液化、凝华等物态变化。
③以雨雪等形式落回大地。
④地面水形成水位差，水的势能转化为动能。
⑤水轮机将水的动能传给发电机。
⑥发电机将水的动能转化为电能。
//2.肉食性植物，如猪笼草，能吞食停在其上面的昆虫，请简要说明这种植物维持自身生命运动的能量转化过程。
分析：这种植物光合作用时将光能转化为化学能。
捕食昆虫时把动物的化学能转移为自身的化学能。
3.从自来水龙头中流出来的水，在水流不散开的情况下，越向下流，水流越粗还是越细？请解释这一现象。
分析：水流越细。
因为在水向下流的过程中水的重力势能转化为动能，因此越往下水流速度越快。
又由于水的流量（单位时间出水体积）是一定的，所以在流速加快的情况下水柱会变得越来越细。
◇课后习题解答（见课本72页）1.试写出一辆汽车上能量转化的事例。
答：汽油燃烧将化学能转化为汽车发动机的动能。
同时有一部分化学能转化为汽缸等装置的内能，使温度升高。
汽车蓄电池充电时将电能转化为化学能，放电时将化学能转化为电能。
2.最早蒸汽汽车能量转化过程是什么？答：煤的化学能→水的内能→汽车的动能。
延伸：运用到的科学知识：①力的作用是相互的。
②滚动摩擦小于滑动摩擦。
③水受热汽化。
//使汽车向前运动的力是怎样产生的？这个例的施力物体是谁？分析：蒸汽喷出时对车有反作用力，这个反作用力使汽车向前运动。
其施力物体是蒸汽。
练习1．下列对能源的利用事例中，属于利用生物质能的是A 抽水机抽水B 植物的光合作用C 电灯发光D 柴禾燃烧2．维持人体的生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自A 流水和风B 太阳辐射能C 绿色植物的能量D 深埋在地下的煤和石油3下列关于能量的说法中错误的是（）A 人在沉睡时不消耗能量B 人的能量主要来自食物C 燃料提供了汽车运动所需的能量D 声音也具有能量4、．电流通过下列装置时，能将电能转化为机械能的是A 电炉B 电灯C 蓄电池D 电风扇5．早期的蒸汽汽车工作时，能量的转化过程是A 热能→化学能→机械能B 化学能→热能→机械能C 化学能→机械能→热能D 热能→机械能→化学能6．下列过程中，化学能减少的是A 有机物沿食物链传递B 蓄电池充电C 光合作用D 太阳能制取氢气7．国家级风景区雁荡山的大龙湫瀑布被誉为“中国第一高瀑”，瀑布的落差达197米。
水在下落的过程中A 只有动能 B 既有动能，又有势能 C 只有势能 D 动能势能都没有8．以下是跳水运动员从跳板起跳后至入水前过程中的三个瞬间状态：①往上起跳的瞬间；②到达最高点的瞬间；③下落时的状态。
在①→②→③两个过程中发生的能量转化分别是A 势能→动能，势能→动能 B 势能→动能，动能→势能C 动能→势能，势能→动能D 动能→势能，动能→势能9．国家级风景区雁荡山的大龙湫瀑布被誉为“中国第一高瀑”，瀑布的落差达197米。
水在下落的过程中A 只有动能B 既有动能，又有势能C 只有势能D 动能势能都没有10．《深圳商报》2004年3月11日报导：近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。
这种能量转化和储存的方式是A 太阳能转化为内能，再转化为电能B 太阳能转化为电能，再转化为化学能C 太阳能转化为内能，再转化为化学能D 太阳能转化为电能，再转化为光能11．2001年9月11日，恐怖分子利用劫持的客机，对美国的多个目标实施攻击。
其中，一架质量为104吨，约载35吨燃油的波音757飞机，水平撞击世贸大楼的北部塔楼；另一架质量为156吨，约载51吨燃油的波音767飞机，则水平撞击南部塔楼，使两大楼产生幅度近1米的晃动和燃烧。
一个多小时后两幢110层的高楼相继倒塌，造成数千人的伤亡。
使世贸大楼受众伧的巨大能量是A 飞机的重力势能B 飞机的动能C 飞机的热能D 燃油燃烧产生的热能12．光合作用过程是一个A 合成有机物，贮存能量的过程B 分解有机物，贮存能量的过程C 合成有机物，释放能量的过程D 分解有机物，释放能量的过程13．指出下列能的转化：雪崩：__________________________，太阳能电池:____________________________，热泉水喷发的能量：_______________________，跳远：_________________________，核电站发电：___________________________，燃料燃烧_____________________________，阳光下绿色小草在生长：______________________，白炽灯通电发光：____________________，飞机上投下的炸弹速度越来越快：_________________，三峡大坝蓄水发电：_________________，磨擦生热；___________________________。
14．水电解生成氢气和氧气，该实验过程中能量形式转化主要是电能转化为_________能。
15．火箭用联胺（N2H4）作为燃料，用N2O4作氧化剂，燃烧后生成的高温氮气和水蒸气以很高的速度从火箭尾部喷出，使火箭升空。
火箭发射过程中将燃料的化学能转化为________能和________能。
16、骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下以加大自行车速度，从能的转化来说明这样做的好处。
以举重、马拉车为例，说明能量的相互转化（举重：化学能→势能；马拉车：化学能→动能和热能），并引出能量转化的量度――功一、功读图并思考：从力和运动角度分析，举重运动员向上举起杠铃和马向前拉车两种情景有什么共同的特点？――杠铃和马车都受到力的作用，并且在力的方向上都发生了移动。
（1）用手沿水平方向推一辆放在水平桌面上的小车，小车在力的作用下前进了一段距离，力学中就说，手对小车做了功。
（2）起重机起吊重物（图2），对重物有向上的拉力，重物在拉力F的作用下升高一段距离s，力学中就说，起重机对重物做了功。
请同学们归纳一下，上述两例有什么共同点和不同点？共同点——有作用力，在力的方向上通过一定距离。