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第一单元 神奇的能量
1 什么是能量
知识梳理
1.能量能够使物体工作或运动。虽然你看不见它，却能感觉到它。
2.风筝飞行利用了风能；动车组列车运行利用了电能；吉他弹唱、踢足球利用了人体的化学能；热气球升空利用了燃料燃烧产生的热能。
3.只要有移动、发热、冷却、生长、发光或发声等现象，其中就有能量在起作用。
4.运动的物体具有能量，这种能量叫作动能。
5.动能与物体的速度有关，物体的速度越快，动能越大。
6.事物具有动能的表现
(1)泥石流：大量石块、泥沙伴随着洪水从高处急速流下。
（2）龙卷风：拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑等。
（3）撞击保龄球：保龄球将球瓶撞倒。
（4）钱塘江大潮：海潮倒灌时会把大量泥沙带进河口，掀翻船只，拍打礁石，卷走岸边物体。
7.位于高处的物体具有能量，发生形变的物体也具有能量，这是一种“储存”起来的能量，只有在释放后才能显现，这种能量叫作势能。
8.位于高处的物体具有重力势能。重力势能与物体被举高的高度有关，物体所处位置越高，重力势能越大。
9.从不同高度释放同一个小球，小球的反弹高度不同，从越高位置释放，反弹得越高。
10.发生弹性形变的物体具有弹性势能。弹性势能的大小与物体发生弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹性势能越大。
11.物体具有势能的表现
（1）拉长的橡皮筋：手受到向内的拉力，松手后橡皮筋恢复原状。
（2）准备跳水的跳板运动员：运动员弹起后会向下坠落，同时跳板恢复原状。
（3）拉开的弓：手受到向内的拉力，松开持箭的手后箭会射出去，同时弓恢复原状。
（4）压缩的弹簧：手受到向外的推力，松手后弹簧恢复原状。
12.动能、势能都是机械能，它们是能量的两种基本形式。
2、各种各样的能量
知识梳理
1.能量的形式多种多样，除了机械能，还有声能、光能、热能、电能、电磁能、化学能和核能等。
2.手握冰块时手变冷了，因为冰块要从手部吸收热能。热能也是能量的一种表现形式。冰块融化的过程实际上是热能从热的物体传递到冷的物体的过程。
3.热传递的方式有三种：热传导、热对流、热辐射。
4.太阳的热能通过辐射的方式传递到地球。夏天，手摸在单杠上感觉有点烫，是因为热能从温度高的金属铁传导到手上。对流是液体和气体中热传递的特有方式。
5.热能从温度较高处传递到温度较低处。
6.电能常见的作用
（1）照明，使电灯亮起来。
（2）煮饭烧菜，使电饭锅、电磁炉、微波炉等工作。
（3）通信，使电视、广播、互联网等工作。
（4）动力，通过电动机驱动电风扇、洗衣机、汽车等。
7.化学能是一种隐蔽的能量，绿色植物、食物、电池、煤、汽油中均储存着化学能。
8.化学能只有在发生化学变化时才释放出来。食物在人体内释放能量，支持人做各种运动。篝火燃烧时释放光能和热能。汽油燃烧、电池接通时释放能量，使汽车开动，遥控小车运动。
实验：体验光具有能量
·实验方法：
①将辐射计平放在桌面，待叶片静止。
②打开手电筒，照射叶片黑色一面。
③观察叶片的变化情况。
·实验现象：叶片会转动，辐射计将光能转换为动能。
·实验结论：光具有能量。
9.可见光是一种看得见的电磁波，微波、X光是看不见的电磁波，它们所具有的能量都属于电磁能。
10.核能是原子核在聚变或裂变的过程中产生的能量。太阳等恒星发出的光是由原子核聚变产生的，核电站发电所用到的热能是由原子核裂变产生的。
3、能量的转换
知识梳理
实验：玩牛顿摆
·实验方法：分别用一个、两个、三个小球碰其他的球，观察发生的现象。
实验现象：①用一个小球碰其他的球时，另一侧的一个小球被撞出去。②用两个小球碰其他的球时，另一侧的两个小球被撞出去。
③用三个小球碰其他的球时，另一侧的三个小球被撞出去。
·实验分析：
①被拉起后的小球与其他小球相比，位置更高，具有的势能更大。
②松开手后，被拉起的小球会运动起来，小球的势能会转换为动能。③被拉起的小球碰到其他小球时，会将能量传递给其他小球，最终使另一侧的小球被撞出去。
④被撞出的小球具有动能，它运动到高处的过程中，动能转换为势能。
1.飞旋扣子
（1）拉紧细线时的能量转换
人体的化学能→细线的势能→扣子的动能
（2）放松细线时的能量转换
扣子的动能→细线的势能
2.快速搓手，人体的化学能转换为动能，动能再转换为热能（手心的温度升高)和声能(听到搓手的声音)。
3.双手捂紧瓶子，手的热能使瓶子里的气体受热膨胀，气体有了动能，从而推动瓶口的硬币微微跳动。这体现了热能转换为动能。
4.挥动缠绕着漆包线的有机玻璃管，让条形磁铁在管内来回移
动，发现发光二极管会发光。在这个过程中，动能转换为电能。
5.电动机可以把电能转换为动能。
6.小苏打遇到白醋会发生化学反应，放出二氧化碳，产生大量气泡。气泡不断积聚，瓶塞被顶开。在这个过程中化学能转换为动能。
7.用烤箱烤面包是把电能转换为热能，热能转换为面包的化学能，从而把面包烤熟。
8.划着一根火柴，火柴的化学能转换为光能和热能。
9.点燃酒精灯，酒精灯的化学能转换为光能和热能。
10.能量可以从一种形式转换成另一种形式。
电磁铁
知识梳理
1.电能可以转换为磁能，利用电流产生磁性的装置叫作电磁铁。
2.把导线按同一个方向缠绕在铁钉上，然后将导线的两端连接到电
池上就制作成了一个电磁铁。
3.接通电路后，把铁钉移到一堆回形针上方，可以观察到铁钉钉尖处将回形针吸起。注意通电时间不能太长。
4.电磁铁有南极（S极）和北极（N极）两个磁极。改变线圈的缠绕方向或改变线圈与电池正负极的连接方向，电磁铁的磁极会发生变化。
5.电磁铁与磁铁的相同与不同之处
不同之处：
电磁铁：电磁铁的磁力大小和磁极可以控制和改变。
磁铁：磁铁的磁力大小和磁极不可以控制和改变。
相同之处：都有磁性和磁极，都可以用来指示方向。
实验：探究影响电磁铁磁力大小的因素
实验方法:
①将不同线圈匝数的电磁铁连接在同一个电池上,观察钉尖处吸引回形针的数量。重复几次实验,记录不同线圈匝数吸引回形针的数量。
②将同一个电磁铁连接在不同电池节数的电源上,观察钉尖处吸引回形针的多少。重复几次实验,记录不同电池节数吸引的回形针数量。
实验结论:电磁铁的磁力大小是可以改变的。通过增加线圈匝数、电池数量等可以增大电磁铁的磁力。
6.公平实验需控制变量，只能改变一个因素,所设置的参数要有一定的差距,且采用重复实验的方法减小误差。
7.电磁起重机是电磁铁在生产生活中的应用。通电后电磁铁产生磁力，断电后磁力消失。
8.生产生活中用到电磁铁的物品还有音响、电视机、电风扇、智能电饭煲、洗衣机、电铃、磁浮列车、电磁选矿机等。

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