第三章 能量的轉化與守恒
第三章 能量的轉化與守恒
一、能量的相互轉化
1.各種形式的能量有：電能、熱能、化學能、生物能，機械能（包括動能和勢能）、光能、太陽能、水能、風能，原子核能、地熱能、潮汐能等。
2.能量的相互轉化實質上是能量的轉移和轉化過程，包括“消耗能量”、“利用能量”和“獲得能量”。能量的轉化普遍存在，如動能轉化為勢能，化學能轉化為電能，生物能轉化為勢能，電能轉化為光能和熱能等。
二、能量轉化的量度（1）
1.做功是表示能量轉化的多少。
2.做功的兩個必要出素：一是：作用在物體上的力；
二是：物體在力的方向上通過了一段距離。
3.功的定義：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
4.功的公式：w=f·s（功=力×距離），
f：作用在物體上的力； s：物體在f方向上通過的距離。
5.功的單位：焦耳，簡稱為“焦”，符號為“j”，1焦耳=1牛·米
重要提示：
1.物體做功的多少，只與f和s有關，而與物體的質量、物體具體的運動狀態（是而勻速、變速）無關，與是否受摩擦（即物體表面是否粗糙）等因素也無關。
2.f和s必須是同時作用在同一物體上（同一時間內所作用的力和移動的距離）。
3.討論：塔式起重機下掛重物，當重物靜止不動，勻速向上運動、沿水平方向勻速移動三種情形中，鋼索的拉力是否做功。說明：做功時兩個必要因素缺一不可。
三、能量轉化的量度（2）
1.功率是表示物體做功快慢的量。（能量轉化的快慢）
2.功率的定義：物體在單位時間里完成的功叫功率。
w t 3.功率的公式：p = ，p = fν。
4.功率的單位：瓦特，簡稱“瓦”，符號“w”
單位之間的換算關系：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與t共同決定的，做功多的物體不一定功率大。利用其變形公式p= fν可以用來解釋為什么汽車上坡時要減速而加大油門，其解釋為：當p一定時， f與ν成反比，汽車上坡時，由于發動機的功率一定，司機采用降低速度的方法來獲得較大的牽引力的緣故。
四、 認識簡單的機械（1）
1.杠桿：一根硬棒，在力的作用下如果能繞固定點轉動。這根硬棒就叫杠桿，杠桿可以是直的，也可以是彎的。如：
2.杠桿的五個要素：
（1）支點：使杠桿繞著轉動的固定點（常用o表示）。
（2）動力：使杠桿轉動的力（用f1表示）。
（3）阻力：阻礙杠桿轉動的力（用f2表示）。
（4）動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離（用 表示）。
（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離（用 表示）。
重要提示：
1.杠桿可以是直的.也可以是彎的。
2.力臂是支點到力的作用線的垂直距離.而不是支點到力的作用點的距離，
3.作力臂的步驟：（1）找支點；（2）作力的作用線；（3）從支點向力的作用線畫垂線；（4）標出力臂。
實驗探究：杠桿的平衡條件
1.器材檢查： 杠桿和它的支架，鉤碼、尺、線。
2.實驗操作步驟。
（1）如圖3-13，將杠桿的支點支在支架上，調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置處于平衡狀態。
思考：為什么杠桿要處于水平位置平衡?
（2）在杠桿的兩邊分別掛上不同數量的鉤碼，在杠桿上左右移動懸掛的位置，直到杠桿再次達到水平位置處于平衡狀態。