能量的相互转化和能量的度量
重要知识点
一．能量守恒定律
自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同的物体之间相互转移。所谓的消耗能量、利用能量和获得能量的实质是能量相互转化和转移的过程。如：
雪崩时的能量转化: 势能转化为动能
人造卫星: 太阳能转化为电能
青蛙跃起扑食的过程: 化学能转化为动能和势能
胶片感光成像: 光能转化为化学能
特技跳伞: 势能转化为动能和热能
森林火灾: 化学能转化为热能
植物生长: 光能转化为化学能
水电站(工作时): 机械能转化为电能
重点：机械能守恒，能量守恒定律
二．功
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离
F ·S 应具备同时性的同体性
= 1 焦耳
三．功率
1、功率是反映物体做功快慢的物理量。
2、功率的定义：单位时间里完成的功叫功率
3、功率的计算公式： P=W/t P=Fv
4、功率的单位：瓦 常用单位还有：千瓦、兆瓦
65、1焦耳/秒 = 1 瓦 1千瓦=1000瓦 1兆瓦=10瓦 （1马力 = 735瓦）
例题剖析
例1：水力资源的开发一般是将水能转化为电能，长江三峡水电站建成后装机容量1820万千瓦，这些电能最终来源于( )
A.水的势能 B.水的动能 C.太阳能 D.水本身具有的能量
例2：一个人用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？
例3：在甬台高速公路工程中，需要将一株千年古樟移动，施工人员对古樟的树叶做了修剪，再在其四周深挖，把古樟连根带土挖起，宛如一个长方体的大“花盆”（如图示）。然后施工人员在“花盆”下铺上平行轨道，用4个推
6力均为5×10N 的千斤顶将古樟沿轨道缓慢滑动了35m 。
⑴移动前，施工人员在古樟进行
修剪是为了降低古樟的 作用；
⑵古樟连根带土的体积约为约为
3333500m , 若平均密度按2.0×10kg/m计算，它的质量约为多
少？
⑶在整体平移过程中，4个千斤顶对“花盆”共做了多少功？
⑷在移动过程中采取哪些措施可以减少摩擦？请举两例 。
例4：一台拖拉机匀速耕地，所受阻力是180000牛，半小时耕地0.9千米。则此过程中拖拉机功率为多少？
基础过关
1、神舟六号飞船进人轨道后，太阳能电池帆板打开，并自动调整位置，使太阳光垂直照射在帆板上，这样就能产生足够的电能，用于各种仪器设备正常工作。这种太阳能电池帆板的作用是（ ）
A. 将太阳能转化为化学能 B. 将太阳能转化为电能．
C. 将电能转化为太阳能 D. 将热能转化为太阳能
2、请指出以下各过程中能量的转化情况。
火箭发射: 植物的光合作用： 激光切割金属：
3、2008年5月8日我国成功实现奥运圣火在珠穆朗玛峰的传递。登山的火炬手必需携带氧气瓶，这里氧气的作用是供火炬手______。火炬中的燃料燃烧需要氧气，这是利用氧气_______的性质。火炬燃烧时把燃料的_______能转化为内能和光能。
4、“氢氧化钠在水中溶解，温度要升高；硝酸铵在水中溶解，温度要降低。”这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？
5、如图所示，两个演员在做杂技“顶竿”表演，顶竿者的肩膀上竖立着一根直竹竿，竹竿的上端有一位重300牛的小演员。请问：
(1)当小演员沿竿竖直下滑2米，则重力对他做了多少功?
(2)当小演员静止在竿上时，若顶竿者肩部的受力面积是20厘米2，不计竹竿的重，则顶竿者肩部受到的压强是多少?
6、我国将于2007年发射绕月飞行的“嫦娥一号”卫星。卫星在近地面升空过程中，势能的变化是
（ ）
A变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
7、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）人提着皮箱在电梯中上升( )
8、跳绳是一项很好的健身运动。某同学作了相关的测量：小军的体重为400牛，跳起时重心升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功_____焦；若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为_____瓦。
9、一架起重机在5分钟内把60000牛的重物匀速举高25米，它的功率是多少千瓦？
10、联系速度的科学意义，请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什么意思？
11、关于功率, 下列叙述正确的是( )
A. 做功用的时间越少, 功率越大。
B. 功率越大, 做的功越多。
C. 在相同的时间里, 做功越多, 功率越大。
D. 做功的时间越多, 功率越大。
能力提高
1、三峡水电站是目前世界上最大的水电站，2006年5月20日三峡大坝全线建成。
(1)三峡水电站工作时，把水的机械能转化成
(2)发电机是根据法拉第发现的现象制成的；
(3)目前，我国城乡主要依靠燃煤供电。三峡水电站利用水力发电．相当于每秒能为国家节约1.6吨燃煤。如果这些燃煤中碳的质量分数为75％，则相当于每秒可以减少 吨二氧化碳的排放。
2、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是：( )
A ．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能
B ．电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能
C ．电热水器工作过程中，内能转化为电能
D ．跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能
3、起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起
思考：
（1）第二次与第一次比较说明了什么？
．
（2） 第三次与第一次相比说明了什么？
。
4、某同学参加大扫除，负责提水。试分析在以下的过程中，他对水桶是否有做功。(1)提水沿楼梯走到二楼；(2)提水沿走廊走到教室门口；(3)提水在门口站一会儿。
5、近年来，国家发改委屡次调高成品油价格，市区出租车司机油费增加。为此．他们在车站候客排队时常常采用推着出租车的方法，来减少汽油的消耗。现有一位出租车司机，推着一辆质量为1300千克的出租车在水平路面上匀速前进了5米，已知出租车匀速前进时受到的阻力为300牛，求：
(1)这位出租车司机在此过程中对车所做的功为多少焦？
(2)若此过程所需时间为10秒，则这位出租车司机对车做功的功率为多少瓦？
6、甲、乙两个同学体重之比是4：5，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为7：8，那么甲、乙做功之比为＿ ＿ ，功率之比为＿ ＿。
7、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为3：2，则（ ）
A 、两辆汽车的牵引力之比为3：2
B 、两辆汽车的牵引力之比为2：3
C 、两辆汽车做功之比为3：2
D 、两辆汽车做功之比为2：3
中考在线
1、（2008连云港市）下图为田湾核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是：( )
A．聚变；核能→内能→化学能→电能
B．聚变；核能→内能→机械能→电能
C．裂变；核能→内能→机械能→电能
D ．裂变；核能→内能→化学能→电能
2、（2008绍兴市）小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：可能由秋千摆动幅度(摆动中人离开中心的最大距离) 决定。于是进行了如图实验，一细绳一端拴
(1)要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：天平、
(2)从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由＿＿＿＿＿＿决定；
(3)实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是＿＿＿＿＿＿＿；
(4)摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调＿＿＿＿＿＿＿ (选填“长”或“短”) 。
3
A D B C
（5）汽车排放的尾气中含有CO 、NO 、NO 2等，这些气体会造成大气污染，为了降低危害，在汽车上安装了一种称为“催化式排气净化器”的装置，使大约90%的CO 、NO 、NO 2可转化为CO 2、N 2，这是由于这些气体在装置中发生了 变化。
4、（2008·金华）在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用。如图所示所示的重型吊机在某次起吊中，吊起了20000千克的重物(钢绳的重和摩擦不计，取g ＝10N ／kg) 。求：
(1)当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛?
(2)若重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升15秒，重型吊机对重物所做的功为多
少焦?
(3)在重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功
率为多少瓦?
（1）该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米（沿车长的方向），
则此时该轿车对水平路面的压强约为多大（g
取
10
牛/千克）？ （2）该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电，最多能供氙气大灯正常工作多长时间？ （3）该轿车在高速公路上以108千米/小时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，求轿车所受到的阻力。 （4）有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是 。
能量的相互转化和能量的度量
重要知识点
一．能量守恒定律
自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同的物体之间相互转移。所谓的消耗能量、利用能量和获得能量的实质是能量相互转化和转移的过程。如：
雪崩时的能量转化: 势能转化为动能
人造卫星: 太阳能转化为电能
青蛙跃起扑食的过程: 化学能转化为动能和势能
胶片感光成像: 光能转化为化学能
特技跳伞: 势能转化为动能和热能
森林火灾: 化学能转化为热能
植物生长: 光能转化为化学能
水电站(工作时): 机械能转化为电能
重点：机械能守恒，能量守恒定律
二．功
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离
F ·S 应具备同时性的同体性
= 1 焦耳
三．功率
1、功率是反映物体做功快慢的物理量。
2、功率的定义：单位时间里完成的功叫功率
3、功率的计算公式： P=W/t P=Fv
4、功率的单位：瓦 常用单位还有：千瓦、兆瓦
65、1焦耳/秒 = 1 瓦 1千瓦=1000瓦 1兆瓦=10瓦 （1马力 = 735瓦）
例题剖析
例1：水力资源的开发一般是将水能转化为电能，长江三峡水电站建成后装机容量1820万千瓦，这些电能最终来源于( )
A.水的势能 B.水的动能 C.太阳能 D.水本身具有的能量
例2：一个人用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？
例3：在甬台高速公路工程中，需要将一株千年古樟移动，施工人员对古樟的树叶做了修剪，再在其四周深挖，把古樟连根带土挖起，宛如一个长方体的大“花盆”（如图示）。然后施工人员在“花盆”下铺上平行轨道，用4个推
6力均为5×10N 的千斤顶将古樟沿轨道缓慢滑动了35m 。
⑴移动前，施工人员在古樟进行
修剪是为了降低古樟的 作用；
⑵古樟连根带土的体积约为约为
3333500m , 若平均密度按2.0×10kg/m计算，它的质量约为多
少？
⑶在整体平移过程中，4个千斤顶对“花盆”共做了多少功？
⑷在移动过程中采取哪些措施可以减少摩擦？请举两例 。
例4：一台拖拉机匀速耕地，所受阻力是180000牛，半小时耕地0.9千米。则此过程中拖拉机功率为多少？
基础过关
1、神舟六号飞船进人轨道后，太阳能电池帆板打开，并自动调整位置，使太阳光垂直照射在帆板上，这样就能产生足够的电能，用于各种仪器设备正常工作。这种太阳能电池帆板的作用是（ ）
A. 将太阳能转化为化学能 B. 将太阳能转化为电能．
C. 将电能转化为太阳能 D. 将热能转化为太阳能
2、请指出以下各过程中能量的转化情况。
火箭发射: 植物的光合作用： 激光切割金属：
3、2008年5月8日我国成功实现奥运圣火在珠穆朗玛峰的传递。登山的火炬手必需携带氧气瓶，这里氧气的作用是供火炬手______。火炬中的燃料燃烧需要氧气，这是利用氧气_______的性质。火炬燃烧时把燃料的_______能转化为内能和光能。
4、“氢氧化钠在水中溶解，温度要升高；硝酸铵在水中溶解，温度要降低。”这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？
5、如图所示，两个演员在做杂技“顶竿”表演，顶竿者的肩膀上竖立着一根直竹竿，竹竿的上端有一位重300牛的小演员。请问：
(1)当小演员沿竿竖直下滑2米，则重力对他做了多少功?
(2)当小演员静止在竿上时，若顶竿者肩部的受力面积是20厘米2，不计竹竿的重，则顶竿者肩部受到的压强是多少?
6、我国将于2007年发射绕月飞行的“嫦娥一号”卫星。卫星在近地面升空过程中，势能的变化是
（ ）
A变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
7、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）人提着皮箱在电梯中上升( )
8、跳绳是一项很好的健身运动。某同学作了相关的测量：小军的体重为400牛，跳起时重心升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功_____焦；若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为_____瓦。
9、一架起重机在5分钟内把60000牛的重物匀速举高25米，它的功率是多少千瓦？
10、联系速度的科学意义，请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什么意思？
11、关于功率, 下列叙述正确的是( )
A. 做功用的时间越少, 功率越大。
B. 功率越大, 做的功越多。
C. 在相同的时间里, 做功越多, 功率越大。
D. 做功的时间越多, 功率越大。
能力提高
1、三峡水电站是目前世界上最大的水电站，2006年5月20日三峡大坝全线建成。
(1)三峡水电站工作时，把水的机械能转化成
(2)发电机是根据法拉第发现的现象制成的；
(3)目前，我国城乡主要依靠燃煤供电。三峡水电站利用水力发电．相当于每秒能为国家节约1.6吨燃煤。如果这些燃煤中碳的质量分数为75％，则相当于每秒可以减少 吨二氧化碳的排放。
2、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是：( )
A ．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能
B ．电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能
C ．电热水器工作过程中，内能转化为电能
D ．跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能
3、起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起
思考：
（1）第二次与第一次比较说明了什么？
．
（2） 第三次与第一次相比说明了什么？
。
4、某同学参加大扫除，负责提水。试分析在以下的过程中，他对水桶是否有做功。(1)提水沿楼梯走到二楼；(2)提水沿走廊走到教室门口；(3)提水在门口站一会儿。
5、近年来，国家发改委屡次调高成品油价格，市区出租车司机油费增加。为此．他们在车站候客排队时常常采用推着出租车的方法，来减少汽油的消耗。现有一位出租车司机，推着一辆质量为1300千克的出租车在水平路面上匀速前进了5米，已知出租车匀速前进时受到的阻力为300牛，求：
(1)这位出租车司机在此过程中对车所做的功为多少焦？
(2)若此过程所需时间为10秒，则这位出租车司机对车做功的功率为多少瓦？
6、甲、乙两个同学体重之比是4：5，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为7：8，那么甲、乙做功之比为＿ ＿ ，功率之比为＿ ＿。
7、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为3：2，则（ ）
A 、两辆汽车的牵引力之比为3：2
B 、两辆汽车的牵引力之比为2：3
C 、两辆汽车做功之比为3：2
D 、两辆汽车做功之比为2：3
中考在线
1、（2008连云港市）下图为田湾核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是：( )
A．聚变；核能→内能→化学能→电能
B．聚变；核能→内能→机械能→电能
C．裂变；核能→内能→机械能→电能
D ．裂变；核能→内能→化学能→电能
2、（2008绍兴市）小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：可能由秋千摆动幅度(摆动中人离开中心的最大距离) 决定。于是进行了如图实验，一细绳一端拴
(1)要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：天平、
(2)从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由＿＿＿＿＿＿决定；
(3)实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是＿＿＿＿＿＿＿；
(4)摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调＿＿＿＿＿＿＿ (选填“长”或“短”) 。
3
A D B C
（5）汽车排放的尾气中含有CO 、NO 、NO 2等，这些气体会造成大气污染，为了降低危害，在汽车上安装了一种称为“催化式排气净化器”的装置，使大约90%的CO 、NO 、NO 2可转化为CO 2、N 2，这是由于这些气体在装置中发生了 变化。
4、（2008·金华）在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用。如图所示所示的重型吊机在某次起吊中，吊起了20000千克的重物(钢绳的重和摩擦不计，取g ＝10N ／kg) 。求：
(1)当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛?
(2)若重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升15秒，重型吊机对重物所做的功为多
少焦?
(3)在重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功
率为多少瓦?
（1）该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米（沿车长的方向），
则此时该轿车对水平路面的压强约为多大（g
取
10
牛/千克）？ （2）该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电，最多能供氙气大灯正常工作多长时间？ （3）该轿车在高速公路上以108千米/小时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，求轿车所受到的阻力。 （4）有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是 。