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专题四 能的转化与能量守恒
在物质的一切属性中，运动是最基本的属性。对应物质的各种运动形式，能有各种不同的形式，如在机械运动中表现为机械能，在热现象中表现为系统的内能。能量是一切运动着的物质的共同特性，也是各种运动的统一量度。能的形式是多样的，可以通过做功相互转化。能在转移与转化过程中，总量保持不变。本学科核心概念的学习有助于学生形成物质与能量、稳定与变化等跨学科概念。
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知识点
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一、能的形式、转移与转化
1.物体的冷热程度叫温度，单位是摄氏度（用符号“℃”来表示）。通常情况下，人体的体温为37℃、水结冰的温度为0℃、水沸腾的温度为100℃。
2.水受热体积膨胀，受冷体积缩小，水的这种性质叫做热胀冷缩。
3.水变成水蒸气后，体积会（大大增加）。水结冰后体积（增大），占据了更大的空间，所以冰块（浮在）水面上。　
4.将压瘪的乒乓球放入热水中，凹进去的部分鼓起来了，是因为乒乓球里的空气受热（膨胀）。
5.空气受热后会膨胀（变轻）从而（上升）。孔明灯利用的是（热空气上升）原理，燃放孔明灯存在严重的（火灾隐患）。
6.物体的热胀冷缩和（微粒运动）有关：当物体吸热升温以后，微粒加快了运动，微粒之间的距离增大，物体就膨胀了；当物体受冷后，微粒的运动减慢，微粒之间的距离缩小，物体就收缩了。
7.（许多固体和液体）都有（热胀冷缩）的性质，（气体）也有热胀冷缩的性质。（气体）的热胀冷缩最明显，（固体）的热胀冷缩最不明显。不是所有的金属都有热胀冷缩的性质，比如（铋）和(锑)有热缩冷胀的性质。
8.飞行的子弹将物体击穿、踢飞的足球把玻璃打碎、呼啸的狂风将大树连根拔起、奔腾的江水驱动水轮转动,它们都具有能量；运动的物体具有能量。
9.我们的日常生活中存在着各种形式的能量，运动的小车、发光的灯泡、燃烧的蜡烛、拉长的橡皮筋，都具有能量。能量还储存在燃料、食物和一些化学物质中。
10.热是一种（能量）的形式，热能够从物体（温度较高）的一端向（温度较低）的一端传递，从温度高的物体向温度低的物体传递，直到两者温度相同。
11.热总是从较热的一端传向较冷的一端，这种传热的方式叫热传递。
12.热传递主要通过（热传导）、（对流）和（热辐射）三种方式来实现。
（1）通过（直接接触），将（热）从一个物体传递给另一物体，或者从物体的一部分传递到另一部分的传热方法叫（热传导）。
（2）对流：通过中介物（如水或空气）的流动而传热的过程。
（3）热辐射：物体以电磁波的形式向外发射热能的过程。
13.离热源越近，热传递所需时间越（短），离热源越远，热传递所需时间越（长）。
14.容易传热的物体叫做热的（良导体）；不容易传热的物体叫做热的（不良导体）。
15.像撬棍这样的简单机械叫做（杠杆）。杠杆上有三个重要的位置：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫(支点)；在杠杆上用力的位置叫(用力点)；杠杆克服阻力的位置叫(阻力点)。
16.当阻力点到支点的距离(小于)用力点到支点的距离时，杠杆(省力)；当阻力点到支点的距离(大于)用力点到支点的距离时，杠杆(费力)；当阻力点到支点的距离等于用力点到支点的距离时，杠杆(不省力也不费力)。
17.常用的杠杆类工具中羊角榔头、老虎钳、开瓶器是(省力杠杆)；火钳、筷子、镊子是(费力杠杆)；跷跷板、天平、订书器是(不省力也不费力杠杆)。有些杠杆类工具设计成费力的是因为它有方便的好处（如：镊子、钓鱼竿等）。
18.像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做(定滑轮)；定滑轮可以改变用力(方向)，但不能(省力)。
19.像塔吊的吊钩上可以随着重物一起移动的滑轮叫做(动滑轮)；动滑轮可以(省力)，但不能改变用力（方向)。
20.把定滑轮和动滑轮组合在一起使用，就构成了（滑轮组）。使用滑轮组既能（省力），又能（改变用力方向）。（起重机）运用了滑轮组。
21.像水龙头这样，轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做（轮轴）。螺丝刀是轮轴类工具，它的刀柄是（轮），刀杆是（轴）。在轮上用力带动轴运动时（省）力；在轴上用力带动轮运动时（费）力。
22.生活中的轮轴：水龙头、门锁把手、汽车方向盘、扳手、辘轳等。
23.像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械，叫做（斜面）。斜面的坡度越（小），越（省力），坡度越（大），越（不省力）。
24.生活中应用斜面的地方很多，如 “S” 形的盘山公路、各种斜坡、各种刀刃、螺丝钉的螺纹，高架桥的引桥等。
25.（声）、（光）、（电）、（热）、（磁）等都是能量的表现形式。不同形式的能量之间可以（相互转化）的。
26.家中使用的能量包括电灯、电视等消耗的（电能），太阳能热水器消耗的（光能），燃料、食物和一些化学物质中储存的能量叫做（化学能）, 和运动有关的物体具有的能量叫（机械能）等。
27.家用的各种电器都会在说明书或名牌上标明“（功率）”，它指的是工作时单位时间内耗电量的大小。
28.汽车燃油消耗的能量中大约只有（20%）转化成了驱动车辆的机械能，其余主要转化成声能和热能耗散到环境中去了。
29. 1820年，丹麦科学家（奥斯特）把通电导线靠近指南针，观察到指南针发生了（偏转）。并通过反复实验证明通电导线会产生（磁性）。奥斯特实验证明了（电能）可以转化为（磁能）。
30.电磁起重机通电时，（电能）转化为（磁能），可以吸起钢铁；断电时，电磁铁磁能（消失），钢铁就会落下。
31.电磁铁也有南北极，它的南北极跟（电流的方向）有关，想要改变电流方向有两种方式：（改变电池正负极接法）和（改变电磁铁线圈缠绕方向）。
32.电磁铁的磁力大小是可以改变的，与（电流强度）、（线圈缠绕圈数）、（铁芯大小）有关。
33.电动机是将（电能）转化为（动能）的机器。虽然大小悬殊、构造各异，但电动机工作的基本原理相同：用（电）产生（磁），利用磁的（相互作用）转动。
二、能源与可持续发展
1. 风具有（能量），风能是一种清洁的（可再生）能源，可以用来（发电）。
2.（太阳）是地球最大的能量来源。太阳能主要是以（光能）的形式传递到地球的。
3.植物的（光合）作用可以将太阳的能量固定下来。
4.（煤）是几亿年前植物被埋入地下，与空气隔绝，在长期的的（压力）、（高温）的共同作用下，慢慢形成的。
5.（石油）和（天然气）是几亿年前大量的（低等生物）经过长期、复杂的变化形成的。
6.煤、石油、天然气所具有的能量是存储了亿万年的（太阳能）。
7.煤、石油、天然气是（不可再生）能源，用一点就少一点，我们正在耗尽这些能源。
8.现在的新能源有（太阳能）、（风能）、（沼气）、（潮汐能）、（地热能）、（核能）等。

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