能量的转化
能量不会凭空消失,只会从一种形式变成另一种形式。电灯把电能变成光能和热能,水电站把水的动能变成电能。
难点:同一个装置常常发生多重转化。比如电风扇:电能→动能(转动)+一点声能+一点热能。分析时按输入什么能→输出什么能来梳理,别漏掉伴随产生的热能和声能。
🧩 典型例题3 道
下列用电器正常工作时,主要发生了怎样的能量转化?(1)电灯 (2)电风扇 (3)电熨斗
思路:先想清楚它们工作时都是靠电能推动的,再想它们"想要得到"的是哪种能量。
解:
① 电灯:电能→光能(同时有一部分变成热能)
② 电风扇:电能→机械能(扇叶转动的动能)
③ 电熨斗:电能→热能
点拨:几乎所有用电器都会有一部分电能变成热能,这部分能量不是消失了,而是转化成了热能。
水电站利用高处水库里的水来发电。请按先后顺序说出"水→电"的能量转化过程。
思路:高处的水先有重力势能;水流下来会变快,说明势能变成了动能;水再推动机器发电。
解:
① 高处水库中的水,位置高,具有重力势能
② 水从高处流下,速度越来越快,重力势能→动能
③ 快速的水流冲击水轮机,带动发电机转动,动能→电能
点拨:整个过程能量既没有凭空产生也没有消失,只是从一种形式转化成另一种形式,总量保持不变。
小明用手摇发电机使小灯泡发光。请从"人"开始写出能量转化的全过程,并解释为什么手摇发电机和灯泡都会变热。
思路:人的能量来自食物;摇动手柄是在做功;发电得到电,电又让灯泡发光。发热说明有一部分能量变成了热能。
解:
① 人吃食物获得化学能,摇动手柄时,化学能→机械能(手和手柄的动能)
② 发电机把转动的机械能→电能
③ 电流通过小灯泡,电能→光能和热能
点拨:输入的能量总有一部分变成了并不需要的热能,所以发电机和灯泡会发热;但能量的总量并没有减少,只是被"转移和转化"了。
🌟 学以致用 · 解决生活中的问题
杭州街头的太阳能路灯,白天把光能变成电能存起来,晚上再变回光能照明,就是能量在变身。
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