九年级科学第三章：能量的转化与守恒知识点整理

能量的转化与守恒

1．能量转化的普遍性

（1）雪山上疾驰的汽车被快速滑落下来的积雪推翻并吞没，积雪的势能转化为动能。

（2）人造卫星在太空中的电能靠太阳能转化而来。

（3）火山地带的热泉水向外喷出的能量多由地热能转化而来。

（4）青蛙从地上跃起，捕捉害虫的能量是由生物质能转化的。

大量事实表明，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间相互转移。所谓“消耗能量”“应用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量相互转化或转移过程。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。

2．能量的转化和转移

各种能量之间都可以相互转化，同种能量在不同的物体上可以发生转移。

（1）胶片感光成像——光能转化为化学能；

（2）激光切割金属——光能转化为内能；

（3）特技跳伞——机械能转化为内能；

（4）水电站发电——机械能转化为电能；

（5）植物生长需要阳光——太阳能转化为生物质能（生物化学能）

（6）森林火灾——化学能转化为内能；

（7）后面的球将前面的球装走——后面球的动能转移到前面的球上；

（8）热传递——内能从一个物体转移到另一个物体上。

3．识别能量转化和转移的方法

（1）从能的形式变化上辨别能量的转化和转移：如果某物体有能量增减，并且在增减过程中能的形式发生了变化，这个过程就是能的转化过程。如果某物体的能量有增减，且在增减过程中能的形式没有

发生变化，这个过程是能量转移的过程。

（2）识别物体的能量转化成了什么能量时，首先要确定物体原来具有什么能量，后来哪些能量有增减，再依据现象分析减少的能量到哪儿去了，增加的能量从哪儿来。

4．能量广泛地联系着各种自然现象

（1）摩擦生热：摩擦属于机械运动，生热与热现象有关，这是机械运动和热现象之间的练习。

（2）电灯发光：电灯与点现象有关，发光与光、热现象有关，这是电现象与光、热现象之间的联系。

（3）电池供电：电池供电是电池内部发生化学反应，这是化学现象与电现象之间的联系。电动机是利用电来使物体运动，这充分体现了电现象与机械运动之间的联系。

各种自然现象都存在着相互联系，这些联系都依存着能量的转化和转移。

5．功：能量转化多少的量度

（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，两者缺一不可。

（2） 公式、物理量符号及单位：

⎪⎩

⎪⎨⎧=）—焦耳（—（力对物体做的功））—米（—距离）（在力的方向上通过的）—牛顿（—（作用在物体上的力）J W m s N F Fs W

6． 功率：能量转化快慢的量度（或对物体做功快慢的量度）

（1） 单位时间内所做的功叫做功率。

（2） 公式、符号及单位：

）

—秒（—（时间））

—焦耳（—（功））

—瓦特（—（功率）s t J W W P t

W

P = 7． 判断力是否对物体做功的方法

依据做功的必要因素可知，下列三种情况对物体都没有做功：

（1） 物体移动了一段距离，但没有受到力的作用。例如物体在光滑水平面由于惯性而做匀速运动。没有

力对物体做功。

（2） 物体受到力的作用，但没有沿力的方向通过距离。例如，用力推车，车没有推动。推车的力没有对

物体做功。

（3） 物体受到了力的作用，也通过了距离，但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直。例如，手用竖

直向上的拉力提水桶，沿水平方向移动一段距离，这个拉力也没有对水桶做功。

8． 辨析做功“快”与做功“多”

做功快慢和做功多少是两个不同概念。例如，甲在1s 内做了50J 的功，而乙在5s 内做了100J 的功时，乙做的功虽然比甲多，但它比甲用的时间长，平均1s 内只做了20J 的功，所以乙比甲做功要慢。可见，做功快慢是跟做功的多少和做功所用时间的多少有关的，在物理学中用功率t

W P =来描述，而做功“多少”在物理学中用功Fs W =来描述。

9． 功率大小的比较方法

（1） 在相同的时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大，这是物理学中常采用的方法。

（2） 在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短，功率越大。

（3） 在做功的多少和所用时间都不相同的情况下，通过计算后进行比较。

10． 计算功率的另一个公式

物体在拉力F 的作用下，以速度v 沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。（P=Fv ）。 推导：Fv P Fv t Fs t W P t

s v Fs W ====∴=

=则,,,

由该公式可知：在功率P 一定时，力F 与速度v 成反比。

应用：汽车上坡时，司机换用抵挡，减小速度，以获得较大的牵引力。

11． 杠杆：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆

（1） 杠杆有五个要素：

支点：杠杆绕着转动的点O ；

动力：使杠杆转动的力F 1；

阻力：阻碍杠杆转动的力F 2；

动力臂：支点到动力作用线的距离l 1；

阻力臂：支点到阻力作用线的距离l 2。

（2） 杠杆的五要素可以用杠杆示意图表示出来。

（3） 力臂的画法：

① 首先确定支点O 。

② 画好动力作用线及阻力作用线。画的时候可用虚线将力的作用线延长。

③ 再从支点O 向力的作用线引垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂。

④ 最后用大括号勾出力臂（或在线段两端标上箭头表示力臂的端点），在旁边分别用字母l 1和l 2表示动力臂和阻力臂。

12． 杠杆平衡条件

（1） 杠杆平衡条件表达式：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

若用F 1表示动力，F 2表示阻力，l 1表示动力臂，l 2表示阻力臂。则有：

2

1212211或l l F F l F l F == （2） 探究2

121l l F F =时注意的问题： ① 实验前要先调节杠杆两端平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。

② 在实验时不能移动平衡螺母。

③ 在加减或移动钩码时，要使杠杆在水平位置平衡。

④ 实验不能只凭一组数据得到结论，必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论。

13． 杠杆的应用

（1） 省力杠杆：动力臂大于阻力臂，即l 1﹥ l 2，杠杆平衡时，动力小于阻力，F 1﹤F 2，即用较小的动力就

可以克服较大的阻力。使用省力杠杆的好处是省力，但是动力移动的距离却比阻力移动的距离大。省了力，却费了距离。

（2） 费力杠杆：动力臂小于阻力臂，即l 1﹤l 2，杠杆平衡时，动力大于阻力，F 1﹥F 2，即使用费力杠杆费

力。但是动力移动的距离比阻力移动距离小。费了力，却省了距离。

（3） 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，杠杆平衡时，动力等于阻力，使用等臂杠杆既不省力也不费力，既

不省距离也不费距离。但可以改变动力的方向，使工作方便。