能量的形式: 在自然界和生活中,能量以多种形式存在,主要有机械能、内能、电磁能、化学能、核能等。
1.机械能:分动能和势能两类,机械能是物体所具有的动能和势能的和。
2.内能:物体内所有分子的动能和势能的和叫内能,与物体的温度、质量等因素有系。
3.电磁能:指的是储存在特定物体或空间中的能量,比如说,两个带电体相互靠近时会相互影响,同级相斥异极相吸;通电导体在磁场中会受到力的作用;两块磁铁相互靠近,也会相互影响,这些都是电磁能
4.化学能:是指南于化学反应,物质的分子结卡句发生变化而产生的能量。燃料燃烧产生的光和热,以及蓄电池、干电池产生的电都是来源于燃料和蓄电池里储存的化学能。食物也具有化学能。
5.核能:是指由于核反应,物质的原子核结构发生变化而产生的能量。原子弹爆炸产生的能量,以及核电站发出的电都是来源于原子核的核能。
能量转化和转移的方向性
能量的转化和能量的转移,都是有方向性的,如温度不同的两个物体接触后,一部分内能从高温物体转移到低温物体上,并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧,化学能转化为内能,但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光,电能转化为内能和光能,但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时,由于摩擦,机械能转化为内能,但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。
能量的转化和转移
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解释 |
实例 |
能量的转移 |
能量由一种形式转变为另一种形式 |
电灯发光:电能转化为光能和内能;摩擦生热:机械能转化为内能 |
能量的转化 |
能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体 |
碰撞时:动能从一个物体转移到另一物体;围着火炉烤火:内能从火炉转移到人体 |
能量转化和转移的判断方法 物体间发生能量转移时,能量的形式不变;而发生能量的转化时,能的形式要发生改变,在确定能量转化的方向时,可从消耗什么能,得到什么能进行比较来确定.
例:下面关于能量转化或转移的说法中,错误的是( )
A.摩擦起电是将电能转化为机械能的过程
B.冬天将手放在炉旁烤火感到暖和,是内能从一个物体转移到另一个物体的过程
C.木柴燃烧是将化学能转化为内能的过程
D.打桩机的重锤下落的过程,是将重力势能转化为动能的过程
解析:摩擦起电是消耗了机械能,最终获得电能,冈而是机械能转化为电能;木柴燃烧是消耗了储存在木柴中的化学能获得内能的过程,因而是化学能转化为内能;烤火是将木炭等燃料燃烧后获得的内能转移给手,是内能的转移;打桩机的重锤下落时,高度减小,重力势能减小转化为重锤的动能。故A选项错误。
答案:A
补充常见的能量转化形式有:
①电灯发光时,电能转化为光能和内能;
②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;
③人对机械做功,将人体的化学能转化为机械能;
④摩擦生热,机械能转化为内能;
⑤水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能;
⑥电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能;
⑦燃料燃烧时发热,化学能转化为内能。
定义:物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流。每秒内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大(强)。
公式:电流用符号“I”表示,若“Q”表示电荷量, “t”表示时间,则
,公式中三个量的单位分别为安(A)、库(C)、秒(s)。
方向:
电路中的电流总是沿着电源正极→用电器→电源负极→电源正极的方向流动。
常见用电器的电流大小:
计算器中电源的电流 |
约100μA |
半导体收音机中电源的电流 |
约50mA |
手电筒中的电流 |
约200mA |
房间灯泡中的电流 |
约0.2A |
家用电冰箱的电流 |
约1A |
家用空调器的电流 |
约5A |
雷电电流 |
可达2×105A |
电流的三大效应:
1.电流的热效应:电流通过导体时,电能转化成内能,这种现象叫电流的热效应。例如:电流通过灯泡内的钨丝,钨丝会发热,温度高达2500℃,呈白炽状态而发光。
2.电流的磁效应:电流通过导体时,在导体周围产生磁场。例如:电流通过螺线管时周围出现的磁场与条形磁铁周围的磁场分布相似。
3.电流的化学效应:电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生化学反应。例如:电解、电镀就是利用了电流的化学效应。通过导体的电流越大,各种效应就越明显,因此我们可以利用各种电流效应的程度来判断电流的大小。
电流对人体的作用特征:
电流I/mA |
作用特征 |
50—60Hz交变电流 |
恒定电流 |
0.6~1.5 |
开始有感觉——手轻微颤抖 |
无感觉 |
2~3 |
手指强烈颤抖 |
无感觉 |
5~7 |
手部痉挛 |
感觉痒和热 |
8~10 |
手已难于摆脱电极,但还能摆脱,手指尖到手腕剧痛 |
热感觉增强 |
20~25 |
手迅速麻痹,不能摆脱电极,剧痛,呼吸困难 |
热感觉大大增强,手部肌肉不强烈收缩 |
50~80 |
呼吸麻痹,心房开始震颤 |
强烈的热感觉,手部肌肉收缩、痉挛,呼吸困难 |
90~100 |
呼吸麻痹,延续3s就会造成心脏麻痹 |
呼吸麻痹 |
300以上 |
作用0.1s以上时,呼吸和心脏麻痹,机体组织遭到电流的热破坏 |
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电压:
使电路中的自由电荷定向移动形成电流。
额定电压:就是用电器正常工作时的电压。
常见的电压值:
电视信号在天线上感应的电压 |
约0.1mV |
维持人体生物电流的电压 |
约1mV |
干电池两极间的电压 |
1.5V |
电子手表用的氧化银电池两极间的电压 |
1.5V |
铅蓄电池两极间的电压 |
2V |
手持移动电话的电池两极间的电压 |
3.6V |
对人体安全的电压 |
不高于36V |
家庭电路的电压 |
220V |
动力设备的工作电压 |
380V |
无轨电车电源的电压 |
550——600V |
电视机显像管的工作电压 |
10kV以上 |
发生闪电的云层之间的电压 |
可达103kV |
常见电压值的划分:
(1)不高于36V的电压为安全电压.
(2)1000V以下的电压叫低压。
(3)1000V以上的电压叫高压。
额定电压: 额定电压是电器长时间工作时所适用的最佳电压。高了容易烧坏,低了不正常工作(灯泡发光不正常,电机不正常运转)。此时电器中的元器件都工作在最佳状态,只有工作在最佳状态时,电器的性能才比较稳定,这样电器的寿命才得以延长。
电压、电阻知识梳理: