能量的转化与守恒知识点分析

九年级科学能量的转化与守恒知识点分析

一、能量的相互转化

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 。

二、能量转化的量度（1）

1．做功是表示能量转化的多少。

2．做功的两个必要出素：一是：作用在物体上的力；

二是：物体在力的方向上通过了一段距离。

3．功的定义：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

4．功的公式：W=F ·S （功=力×距离），

F ：作用在物体上的力； S ：物体在F 方向上通过的距离。

5．功的单位：焦耳，简称为“焦”，符号为“J ”，1焦耳=1牛·米

重要提示：

1．物体做功的多少，只与F 和S 有关，而与物体的质量、物体具体的运动状态（是而匀速、变速）无关，与是否受摩擦（即物体表面是否粗糙）等因素也无关。

2．F 和S 必须是同时作用在同一物体上（同一时间内所作用的力和移动的距离）。

3．讨论：塔式起重机下挂重物，当重物静止不动，匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力是否做功。说明：做功时两个必要因素缺一不可。

三、能量转化的量度（2）

1．功率是表示物体做功快慢的量。（能量转化的快慢）

2．功率的定义：物体在单位时间里完成的功叫功率。

3．功率的公式：P = ，P = F ν。 4．功率的单位：瓦特，简称“瓦”，符号“W ”

单位之间的换算关系：1瓦=1焦／秒，1千瓦=1000瓦；1兆瓦=106瓦-

重要提示：

1．功率大小是由W 与t 共同决定的，做功多的物体不一定功率大。利用其变形公式P= F ν可以用来解释为什么汽车上坡时要减速而加大油门，其解释为：当P 一定时， F 与ν成反比，汽车上坡时，由于发动机的功率一定，司机采用降低速度的方法来获得较大的牵引力的缘故。

四、 认识简单的机械（1）

1．杠杆：一根硬棒，在力的作用下如果能绕固定点转动。这根硬棒就叫杠杆，杠杆可以是直的，也可以是弯的。如：

W t

2．杠杆的五个要素：

（1）支点：使杠杆绕着转动的固定点（常用O表示）。

（2）动力：使杠杆转动的力（用F1表示）。

（3）阻力：阻碍杠杆转动的力（用F2表示）。

（4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离（用表示）。

（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离（用表示）。

重要提示：

1．杠杆可以是直的．也可以是弯的。

2．力臂是支点到力的作用线的垂直距离．而不是支点到力的作用点的距离，

3．作力臂的步骤：（1）找支点；（2）作力的作用线；（3）从支点向力的作用线画垂线；（4）标出力臂。

实验探究：杠杆的平衡条件

1．器材检查：杠杆和它的支架，钩码、尺、线。

2．实验操作步骤。

（1）如图3-13，将杠杆的支点支在支架上，调节杠杆两

端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态。

思考：为什么杠杆要处于水平位置平衡?

（2）在杠杆的两边分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动悬挂的位置，直到杠杆再次达到水平位置处于平衡状态。

思考并回答：杠杆两边受到的力等于钩码受到的重力。把左边钩码对杠杆的作用力叫动力F l，右边钩码对杠杆的作用力叫阻力F2，填人表格。

（3）用直尺量出动力臂、阻力臂，填入表内。

动力臂

动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即动力×动力臂= 阻力×阻力臂。

若用符号表示可写成：或

五、认识简单的机械（2）

1．杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，这根杠杆就平衡。

2．杠杆平衡条件的表达式：或

3．杠杆的类型：

（1）省力杠杆：＞，＜，省力、但多移动距离。如拔钉子用的车角锤、剪铁皮用的剪子等。

（2）费力杠杆：＜，＞，费力、但可以少移动距离（省距离），如钓鱼竿、镊子等。

（3）等臂杠杆：＝，＝，既不省力也不费力，又不多移动距离，如天平、定滑轮等。

重要提示：若，则杠杆的平衡被破坏，原来静止的杠杆就发生转动，若，则杠杆向F1的方向转动，反之则向F2的方向转动。

4．怎样使用杠杆最省力

根据杠杆的平衡条件：！可以看出：当作用在杠杆上的阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，使杠杆平衡所用动力越小，也就是说当动力臂最长时用的动力就最小。

为了使动力臂最长，施加的动力必须具备两个条件：

（1）动力的作用点在杠杆上距支点最远处；（2）动力方向应垂直于支点和动力作用点的连线。如图3—15和图3—16所示时作用在杠杆上的动力是最小的。

六、认识简单的机械（3）

1．滑轮：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。

2．定滑轮：使用时滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是动力臂等于

阻力臂的等臂杠杆；使用定滑轮时不能省力，但可以改变力的方向。

3．动滑轮：使用时滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂是阻

力臂两倍的杠杆；使用动滑轮可以少一半力，但不能改变力的方向。

4．滑轮组：定滑轮和滑轮组的组合，使用滑轮组既可以省力，又可

以改变力的方向。

5．使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物

所用的力就是总重的几分之—。

重要提示：

1．滑轮是一种变形的杠杆。

2．使用定滑轮时，绳子自由端移动的距离与重物上升的距离

相等，绳子自由端移动的速度与物体移动的速度相等；

使用动滑轮时，绳子自由端移动的距离是物体移动距离两

倍，绳子自由端移动的速度是物体移动速度的两倍。