能量转化
1、莫斯科时间2010年12月1日10时15分俄“联盟”号飞船返回舱着陆时曾经出现严重错误，返回舱进入地球大气层后，朝地面飞行的前端不是隔热罩，而是舱门和天线，导致舱门被烧焦，天线遭焚毁，宇航员的生命受到严重威胁。在这一过程中，返回舱能量转化的方式是（）
A．重力势能→动能→内能 B.动能→重力势能→内能
C．内能→重力势能→动能 D.内能→动能→重力势能
2、中国最大的水电站是三峡水电站,其简化的工作原理就是用拦河坝提高上游水位,被提高了水位的水流下来时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电.在这个过程中,能量的转化顺序正确的是（）
A．动能、势能、电能B．势能、动能、电能
C．内能、电能、动能D．动能、电能、势能
3、下列事例中，属于利用化学能来做功的是:
A．打气时打气筒壁发热; C．炼钢炉里熔化生铁;
B．暖气片散热; D．运载火箭点火升空.
4、风能是一种清洁无污染的可再生能源，风力发电中的能量转化是:
A．内能转化为机械能; B. 电能转化为机械能;
C．机械能转化为电能; D. 电能转化为内能.
5、下列过程中内能转化为机械能的是:
A．内燃机压缩冲程过程中; B．陨石坠落大气中;
C．火箭发射升空的过程中; D．放在冰箱里的食物温度降低.
6、我国的“神舟四号”飞船在历时6天18小时，环绕地球飞行了108圈后，胜利返航，准确降落在内蒙古中部预定区域。飞船返回舱在下落到地面附近的一段时间内，由于受空气阻力作用做匀速直线运动，在此匀速下降过程中，它的:
A、重力势能减少，动能增加，内能增加；
B、机械能减少，动能不变，内能增加；
C、重力势能减少，动能增加，内能不变；
D、机械能不变，动能减少，内能增加。
7、下列事例中，属于内能转化为机械能的是:
A.水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起;
B.两手相互摩擦，手心变热;
C.用气筒给自行车胎打气时，气筒会发热;
D.流星与空气摩擦生热、发光.
8、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是:
A．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能;B．电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能;
C．电热水器工作过程中，内能转化为电能;D．跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能.
9、下列有关能量转化的叙述中正确的是:
A.内燃机在做功过程中机械能转化为内能;
B.发电机发电时，将机械能转化为电能;
C.干电池、蓄电池对外供电时，将电能转化为化学能;
D.不计空气阻力和摩擦，滚摆在上升过程中，重力势能转化为动能.
10、2003年10月15日，我国成功发射“神舟”五号载人飞船，飞船随火箭一起离开发射塔飞向太空，下列表述中错误的是：
A．飞船受到平衡力的作用；B．火箭推力对飞船做了功；
C．飞船的动能和势能不断增加；D．燃料的化学能最终会转化成为火箭的机械能。
11、2003年10月16日6时54分，航天英雄杨利伟乘座“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行，返回舱在内蒙古主着陆场安全着陆。返回舱下落在地面附近时，由于受空气阻力做匀速运动，则返回舱在匀速下落过程中，它的：
A. 动能不变，势能减小，内能增大;
B. 动能不变，势能增大，内能减小;
C. 动能减小，势能不变，内能增大;
D. 动能增大，势能减小，内能不变.
12、如下列四图所示，描述其能量转化情况错误的是:
A、甲图所示风力发电是将机械能转化为电能;
B、乙图所示钻木取火是将内能转化为机械能;
C、丙图所示电风扇工作时是将电能转化为机械能;
D、丁图所示电饭煲工作时是将电能转化为内
能.
13、下列过程中，属于动能转化为重力势能的是:
A．投篮时，篮球上升的过程; B. 电梯匀速上升的过程;
C．跳伞员从空中下落的过程; D．小球从斜面上向下滚动的过程.
14、下列能量转化的实例中，将内能转化为机械能的是：
A、太阳能电池发电;
B、水蒸气把壶盖顶起;
C、电灯发光;
D、弹弓将石头弹出。
15、下列由做“西红柿炒蛋”这道菜所联想到的物理知识中，正确的是:
A．切西红柿前先磨刀，是为了增大压力;
B．红红的西红柿会发出红光，鸡蛋黄会发出黄光;
C．炒菜时使用了天然气，天然气燃烧时是将内能转化为化学能;
D．把鸡蛋往碗沿上一磕，蛋壳就破了，这说明力能改变物体的形状.
16、关于图3中的能量转化，下列说法中正确的是:
A．甲图中小孩把橡皮筋拉长，势能转化为动能;
B．乙图中小孩从滑梯上滑下，势能转化为动能与内能;
C．丙图中人搓手取暖，内能转化为机械能;
D．丁图中液化气燃烧加热铁锅，化学能转化为机械能.
17、各种形式的能量在一定的条件下可以相互转化。下列实例中属于机械能转化为内能的是:
A．陨石坠入大气层剧烈燃烧; B．运载“神舟”飞船的火箭点火升空;
C．操场边的石凳被晒得发烫; D．汽车气缸里的燃气推动活塞运动.
18、我们小时候都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞……，你知道其中能量的转化吗？对于图中荡秋千的小孩，下列分析错误的是:
A．小孩在A点具有最大动能;
B．小孩在B点势能最小;
C．小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能;
D．如果没有能量损失，他将一直荡下去.
19、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③
④的补充正确的是【】
A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
D．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
20、（2010鸡西）下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（)
A．水轮机带动发电机发电电能转化为机械能
B．燃料燃烧化学能转化为内能
C．汽油机的做功冲程机械能转化为内能
D．给蓄电池充电化学能转化为电能
21、如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）
A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用
B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用
C．他的重力势能转化成了动能和内能
D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变
22、一个小朋友从滑梯的顶端匀速地滑到滑梯的底部，在这个过程中，该小朋友具有的机械能（填“增大”、“不变”或“减小”）；能的转化情况是。
23、用电器工作时会把电能转化为其他形式的能量，如白炽灯工作时将电能转化为______能和________能，电风扇工作时则将电能转化为________能.
24、（10·十堰）“地球一小时”活动由世界自然基金会于２００７年发起，号召人们每年三月的最后一个周六晚上自愿关灯一小时，倡导节能减排活动，以共同应对全球气候变化。假设十堰城区有５万个家庭响应号召，且每个家庭照明平均功率为６０Ｗ，那么在今年３月２７日晚上关灯一小时，可节约ＫWh的电能，相当于kg热值为３.０×１０７Ｊ/kg的标准煤完全燃烧所放出的热量。
25、水电站工作时，主要把水的机械能转化为能；发电机是根据法拉第发现的现象制成的；水能是可再生能源，可以源源不断地从自然界得到补充，请你再举出一例可再生能源：。
26、干电池的作用是把________能转化为________能。干电池外部的锌筒是________极，锌筒中央的碳棒是________极。蓄电池充电时是将________能转化为________。
27、完全燃烧2kg干木柴可以放出____________J的热量，这些热量若只有21％被水吸收，则可以使常温下100kg 的水温度上升_______℃。
28、现在有一种“手机自生能”技术。手机上装有特制电池，上下摇晃手机即可产生电能。这种装置实质是将能转化为电能。如果将手机上下摇动一次，相当于将200g的物体举高lOcm。由此可知，每摇一次可以获得的电能为 J。若每秒摇动两次，则摇动手机的功率为 W。
29、如图所示，是达·芬奇设想的永动机．你认为能实现吗？_______请说明理由：_______.
30、．（新疆乌鲁木齐）打桩机的重锤从高处落时，动能________，重力势能________；汽体被压缩时内能__________，气体膨胀做功时内能_______．（增大或减小）
31、新能源的开发来源于物理学的进步.如图所示的风力发电站，是将能转化为电能，该能源属
于（填“可”或“不可”）再生能源
32、火箭发射升空时，燃料燃烧的能转化为火箭的能。神六飞船在太空中运行时，太阳能帆板吸收的太阳能转化为能。
33、火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中，能量转化的情况如下，请你在方框中填入相应的能量形式：
34、能量可以相互转化.将图中各能量之间转化的实例根据例(1)的形式将其他空填完整：
(1)钻木取火.
(2)______________.(3)______________.
(4)______________.(5)______________.
(6)______________.(7)______________.
35、各种形式的能量在一定的条件下都可以相互转化。水电站里的水轮机带动发电机发电，能转化为能；电动机带动机器转动，能转化为能；植物吸收太阳光进行光合作用，能转化为能；燃料燃烧时，燃料的能转化为能，也就是通常所说的要放出。
36、某同学用这样一种装置来发电：在距离地面h高处修建一个大水池，让水池的水通过导水渠冲向地面，利用水渠中的流水带动发电机发电，发电机发出的电能一部分用来照明，另一部分用来将流下的水全部抽回水池。这样就永远有供照明的电了！你认为它可行吗？为什么？
37、2003年10月如图。根据你对飞船的发射、运行、返回过程的了解，依照例子，提出3个与物理有关的问题，并简要作答。
例：火箭点火加速上升时，能量的转化情况如何？
答：内能转化为机械能。
38、回答问题：
（1）夏天，突然打开汽水瓶时，随着“嘭”一声响，往往可以看到瓶口处冒“白气”，为什么？
答：这是因为当突然打开瓶盖时，瓶内气体迅速膨胀，对外________，内能________，温度_______，瓶口附近的水蒸气遇冷_______形成大量的小水珠，就是我们看到的“白气”。
（2）夏天，刚从游泳池中出来，让风一吹感到很凉，为什么？
答：
39、小莹组装了一台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图（a）所示的电路中，已知电源电压U＝3V，并保持不变，线圈电阻R＝1.5Ω，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I＝0.8A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计，求：
（1）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q；
（2）电动机输出的机械功率P；
（3）电动机能量转换效率η．
参考答案
一、选择题
1、A
2、B
3、D
4、C
5、C
6、B
7、A
8、B
9、B10、A11、A12、B13、A14、B15、D16、B17、A18、A19、D 20B
21、B
二、填空题
22、减小；机械能转化为内能；23、内能，光能，机械能. 24、３０００；３６０25、电，电磁感应，太阳能（或风能）26、化学；电；负；正；电；化学27、2.4×107，1228、(1)机械能 0.196或0.2 0.392或0.429、不能；违背能量守恒定律.30、增大，减小，增大，减小31、风可 32、内（后热）；动（或机械）；电33、内能机械能34、（2）电风扇通电旋转（3）热电站发电（4）酒精燃烧（5）电灯发光（6）蓄电（7）植物光合作用35、机械，电，电，机械，光，化学，化学，内，热量
三、简答题
36、方案不可行。因为机械运动部件之间有摩擦，会产生热能，据能量守恒定律，发出的能不可能把流下的水有全部抽回。
37、（1）“神五”整个飞行过程，从宇宙宏观来看，能量守恒吗？答：能量是守恒的。
（2）“神五”飞船在远地点向近地点飞行过程中能量如何转化？答：势能转化为动能。
（3）飞船上太阳帆板有什么作用？答：是为了在太空中获得能源，把太阳能转化为电能。
（4）“神五”返回舱返回时为什么“皮肤”被灼焦？答：是因为返回过程中，与空气摩擦，产生高温所致，做功改变了返回舱的内能
（5）火箭应选用什么作燃料？答：应选用液态氢作燃料，因为它的热值大。
38、（1）做功减少降低液化
（2）刚从游泳池中走出来让风一吹，加快了皮肤表面的空气流速，加快了液体蒸发，液体蒸发要吸收热量，所以感到很凉。
四、计算题
39、(l）消耗的电能W＝UIt＝144J
线圈产生的热量Q＝I2Rt（l分）＝57.6J
(2）机械能E＝W－Q＝86.4J
机械功率P＝＝1.44W
(3)能量转化效率η＝×100%＝60％
40、
数模模数转换实验报告 一、实验目的 1、了解数模和模数转换电路的接口方法及相应程序设计方法。 2、了解数模和模数转换电路芯片的性能和工作时序。 二、实验条件 1、DOS操作系统平台 2、数模转换芯片DAC0832和模数转换器ADC0809芯片。 三、实验原理 1、数模转换： （1）微机处理的数据都是数字信号，而实际的执行电路很多都是模拟的。因此微机的处理结果又常常需要转换为模拟信号去驱动相应的执行单元，实现对被控对象的控制。这种把数字量转换为模拟量的设备称为数模转换器（DAC），简称D/A。 （2）实验中所用的数模转换芯片是DAC0832，它是由输入寄存器、DAC 寄存器和D/A 转换器组成的CMOS 器件。其特点是片内包含两个独立的8 位寄存器，因而具有二次缓冲功能，可以将被转换的数据预先存在DAC 寄存器中，同时又采集下一组数据，这就可以根据需要快速修改DAC0832 的输出。 2、模数转换： （1）在工程实时控制中，经常要把检测到的连续变化的模拟信号，如温度、压力、速度等转换为离散的数字量，才能输入计算机进行处理。实现模拟量到数字量转换的设备就是模数转换器（ADC），简称A/D。
(2)模数转换芯片的工作过程大体分为三个阶段：首先要启动模数转换过程。其次，由于转换过程需要时间，不能立即得到结果，所以需要等待一段时间。一般模数转换芯片会有一条专门的信号线表示转换是否结束。微机可以将这条信号线作为中断请求信号，用中断的方式得到转换结束的消息，也可以对这条信号线进行查询，还可以采用固定延时进行等待（因为这类芯片转换时间是固定的，事先可以知道）。最后，当判断转换已经结束的时候，微机就可以从模数转换芯片中读出转换结果。 （3）实验采用的是8 路8 位模数转换器ADC0809 芯片。ADC0809 采用逐次比较的方式进行A/D 转换，其主要原理为：将一待转换的模拟信号与一个推测信号进行比较，根据推测信号是大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号，以便向模拟输入逼近。推测信号由D/A 转换器的输出获得，当推测信号与模拟信号相等时，向D/A 转换器输入的数字就是对应模拟信号的数字量。ADC0809 的转换时间为64 个时钟周期（时钟频率500K 时为128S）。分辨率为 8 位，转换精度为±LSB/2，单电源+5V 供电时输入模拟电压范围为04.98V。 四、实验内容 1、把DAC0832 的片选接偏移为10H 的地址，使用debug 命令来测试 DAC0832 的输出，通过设置不同的输出值，使用万用表测量Ua 和Ub 的模拟电压，检验DAC0832 的功能。选取典型（最低、最高和半量程等）的二进制值进行检验，记录测得的结果。实验结果记录如下：
能量转化及计算 一．选择题（共19小题） 1．下列关于能量转化的说法，正确的是（） A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能 B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大 C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒 D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能 2．如图所示的情景中，关于能量的说法正确的是（） A．水力发电，将电能转化为机械能 B．在空中飞行的C919，只具有重力势能 C．张弓待发，弓静止，所以没有能量
D．过山车冲上高处的过程中，重力势能增加 3．下列事例中，关于能量转化说法正确的是（） A．手机充电过程是化学能转化为电能 B．发电机发电过程是电能转化为机械能 C．搓手取暖过程是机械能转化为内能 D．汽车的发动机工作过程是机械能转化为电能 4．下列关于热和能的说法正确的是（） A．燃料燃烧过程中，内能转化为化学能 B．热机做功过程中，内能转化为机械能 C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 D．热机的效率越高，做功越快 5．下列实例与能量转化相对应的是（） A．热机：机械能转化为内能 B．发电机：电能转化为机械能 C．电动机：电能转化为机械能 D．燃料燃烧：内能转化为化学能 6．如图所示是我国自主研发的油电混合动力轿车在水平平直公路上高速行驶情形，下列说法正确的是（） A．轿车以汽油模式行驶是将汽油化学能直接转换为机械能 B．轿车上表面空气流速大压强小 C．轿车对地面的压力等于重力 D．轿车行驶过快惯性增大，容易造成危险 7．下列能量转化的描述正确的是（） A．手机电池充电：化学能→电能 B．发电机工作：电能→机械能
第三章能量的转化与守恒 第1节能量的相互转化 【教材分析】 在前面的学习中，学生对能的概念已有了一些初步的认识。本节课在前面学习的基础上，通过对一些自然现象及生产、生活中的实例介绍，使学生进一步了解自然界能的多样性及能量的相互转化的普遍意义，初步学会分析和判断物质运动及变化过程中不同形式的能量的转化。 【教学目标】 1．理解能量的相互转化具有普遍意义。知道消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程。 2．能在具体情景中分析能量形式的转化。 【教学重点和难点】 自然界能量转化的普遍意义 【教学准备】 图片、投影、制作小风车实验装置一套 【课时安排】1课时 【教学过程设计】： （一）引入 教师演示：手持粉笔头举高，放手下落实验 提问：举高粉笔头具有什么能？为什么？ 生：重力势能，因为粉笔头被举高了。 进一步提问：放手下落过程中，粉笔头又具有什么能？ 生：此时既有重力势能又有动能。 问：下落过程中粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？ 生：由于粉笔的高度越来越小，速度越来越大，高度减小说明重力势能在减小，速度增大说明动能在增加，下落过程中重力势能在向动能转化（重力势能减少，动能增大）， 教师指出：自然界中能量变化的事例很多，这就是本节所要研究的内容。 （二）新课学习 讲述：我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。 复习： 动能：我们把运动着的物体具有的能叫做动能。 实例：运动的锤子，流动的河水，流动的空气，行驶的汽车、跑动着的运动员，飞行中的子弹头，滚动着的钢球，运行中的人造地球卫星等。简单的知 识结构： 势能：物体被举高或发生“弹性形变”时所具有的能。 实例：被举高的夯，被举高的打桩机的重锤，高坝中的水，放 在高楼阳台边沿的花盆，搁货架的金属球、山顶上的石头，举 高的铅球，悬吊在高空中的钢梁，悬空的起重臂，置于斜面上 的钢球等。 创设情景：（展示图片或录象）图3－1 雪崩 （情景描述）一辆汽车在雪山脚下急驶，一场灾难不幸发生。 只见高耸陡峭的雪坡霎时间犹如天崩地裂，数以千吨的积雪快
数模混合设计 实验报告 作者：竹叶听筝 时间：2012年12月05日课程题目：声光报警系统
摘要：声光报警器在实际的生活中可以见到许多，运用于生活的许多方面。声光报警电路可作为防盗装置，在有情况时它通过指示灯闪光和蜂鸣器鸣叫，同时报警。声光报警器可用在危险场所，通过声音和光信号向人们发出示警信息。 Abstract: sound and light alarm can be seen in real life many, used in many aspects of life. Sound and light alarm circuit can be used as anti-theft device, when it lights flash and buzzer tweet, alarm at the same time. Sound and light alarms can be used in hazardous locations, issued a warning to people through sound and light signals. 关键词：报警器声音光信号示警 1、设计原理 根据设定的基准报警电压。当输入电压超出报警值时发出声和光报警信号。当输入电压信号减小恢复到报警值以下时，要求有一定的回程余量才能撤销报警信号。也就是要实现电压信号的迟滞比较功能。LED灯闪烁，蜂鸣器报警。 2、方案比较 方案一：通过单片机控制进行AD采样计算，当采样电压超过，设定输入电压时，通过单片机控制LED闪烁，蜂鸣器报警，当输入电压小于设定Vh电压时，单片机撤销报警信号。此方案性能稳定，思路清晰，但性价比不高，涉及微处理器，以及软件编程，开发难度较大。 方案二:采用LM311滞回比较器，比较输入电压值，当大于设定电压时，比较器输出端为高电平，通过光电耦合器，进行传递信号，通过555定时器输出1HZ频率脉冲，是LED灯闪烁，同时蜂鸣器报警，当输入电压小于阈值电压时，LM311输入低电平，撤销报警信号。此方案采用纯硬件方法实现神声光报警，具有成本低，调试容易且通过光耦合器进行数字电路和模拟电路的隔离，同样也具有较高的稳定性。三、系统总体方案描述
12-1电路中能量转化 1．关于电功，下列说法中正确的有( ) A ．电功的实质是静电力所做的功 B ．电功是电能转化为其他形式能的量度 C ．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 2．关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2R ；③P ＝U 2R ；④P ＝W t ，下列叙述正确的是( ) A ．公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B ．公式②适用于任何电路的热功率的计算 C ．公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D ．以上均不正确 3．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W ”和“20 Ω，40 W ”，则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D ．1∶2 000 4．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间．比较它们产生的热量，结果是( ) A ．电风扇最多 B ．电烙铁最多 C ．日光灯最多 D ．一样多 5．额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的灯泡两盏，若接在电压为220 V 的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是( )
6．两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压U A>U B，则下列说法正确的是() A．两灯正常发光时，灯泡的电流I A>I B B．两灯电阻R A 能量转化效率专题 一、能量转化效率计算（公式：能量转化效率=有效利用的能量÷总能量） 1、炉子的效率： 例题：用天然气灶烧水，燃烧0.5m 3 的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃.已知水的比 热容c=4.2×103J/（kg ·℃）,天然气的热值q=7.0×107J/m 3 。求： (1)0.5m 3 天然气完全燃烧放出的热量Q 放。 （2）水吸收的热量Q 吸。 （3）燃气灶的效率η。 2、太阳能热水器的效率： 例题：某太阳能热水器的水箱接受太阳热辐射2.4×107 J,如果这些热量使水箱内50L 温度30℃的水，温度上升到57℃，求太阳能热水器的效率。 3、汽车的效率： 例题：泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在 车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ，受到的阻力是3.0×103 N ，消耗燃油1.5×10－3m 3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m 3，热值q ＝4×107 J/kg ，求： （1）专用车牵引力所做的功。 （2）已知热机效率η＝W Q （式中W 为热机在某段时间内对外所做的功，Q 为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？ 4、电热水器的效率： 例题：标有“220V,1000W ”的电水壶内装有2kg 的水，正常工作10min ，使水温升高了50℃，求：（1）水吸收的热量是多少J ？ （2）电水壶消耗了多少J 的电能？ （3）此电水壶的效率是多少？ 5、电动机车的效率： 电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青 睐。某型号电动自行车的主要技术参数如表所示。在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N 。若自行车以7m/s 的速度行驶了1min 则， ①此时自行车克服阻力做了多少功？ ②消耗了多少J 的电能？ ③电动自行车的效率多大？ 巩固练习： 1、天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为4×107 J ／m 3 。，完全燃烧0.05m 3 天然气可以放出多少J 的热量，这些热量若只有42％被水吸收，则可以使常温下5kg 的水温度上升多少℃。 [水的比热容为4.2×103 J/(kg ·℃)] 2、小红家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg 。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。 （1）若用这台热水器每天可将100kg 的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？ （2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg ？（液化石油气的热值是8.0×107 J/kg ） （3）请你说出太阳能热水器的优点。（至少说出一条） 3、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光 照射下的相关信息：其中太阳辐射功率是指1h 内投射到1m 2 面积上的太阳能 求：（1）水在10h 内吸收的热量； （2）太阳能热水器的能量转化效率。 4、如图所示为小艳家新买的一辆小汽车．周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h 的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km ，消耗汽油6kg ．若已知该汽车发动机的功率（即 牵引力的功率）为23kW ，汽油的热值为4.6×107 J/kg ，g=10N/kg ．则 （1）该汽车克服阻力做的功是多少； （2）该汽车的牵引力是多少N （3）该汽车发动机的效率是多少。 5、随着“西气东输”，天然气进入扬州市民家庭，小明家已经开始使用天然气了。小明家原来 能量（能量的转移和转化） 【复习要点】： 要点（40）：了解能量及其存在的不同形式，描述各种能量和生产生活的联系； 例题1：关于信息和能源，下列说法正确的是（） A．电风扇工作时，电能主要转化为内能 B．目前的核电站是利用核裂变释放的核能工作的 C．煤、石油、风能、天然气等都是不可再生能源 D．能量在转移、转化过程中总是守恒的，我们无需节约能源 要点（41）：通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化； 例题2：随着智能手机的普及，人们的聊天方式也不断推陈出新，由于智能手机的待机时间很短，因此需要经常充电，当给电池充电时是将能转化成能．当手机正常使用时是将能转化成。将微风扇通电时它可以转动，这是将能转化成能，如果转动微风扇的风叶，还可以使与风扇插头相连的二极管发光，这是将 能转化成能。 要点（42）：结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转 移的过程； 例题3：如图，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力 将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来。此实验得到的结论是：对（选 填“棉絮”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加，其能量转化情况与 单缸四冲程汽油机的冲程相同，若汽油机的转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功次。 要点（43）：知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其它形式能量的相互转化。 例题4：如图所示是演示点火爆炸的实验装置．按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去．在汽油机工作的四个冲程中，与此能量转化相同的冲程示意图是（） 【反馈练习】： 1．以下说法正确的是（） A．太阳能和核能都属于可再生能源 B．发光二极管主要使用的材料是超导体 C．热量不能自发地从低温物体传递给高温物体，说明能量转移具有方向性， D．飞 机的 机翼 做成 上面 凸起，下面平直．是因为流过机翼上方的空气流速大，压强大。 2．周末小明骑自行车去傅家边游玩．自行车下坡的过程中，为了减小车速，他捏紧车闸，这是通过的方法增大摩擦，此时刹车皮会发热，这是通过 本科生实验报告 实验名称：数模转换器DAC0832双缓冲输出设计 一、实验目的 1）了解DAC0832芯片引脚、内部结构及工作原理； 2）掌握应用单片机I/O 端口控制DAC0832实现数模转换的方法； 3）掌握DAC0832单缓冲和双缓冲控制技术及编程设计方法； 二、实验原理 DAC0832是8位分辨率的数模转换集成芯片，内部采用倒T 形网络，电流型 输出模式，电流输出稳定时间为1us ，采用单电源供电。 片内部由一个8位输入锁存器、一个8位DAC 寄存器和一个8位D/A 转换器构成，内部具有双缓冲结构，可以实现单缓冲、双缓冲数字输入。 双缓冲同步控制方式 ： 针对多个模拟量需要同时输出的控制系统，可以采用双缓冲同步控制方式。D/A 转换数据的输入锁存和D/A 转换输出分两步完成。首先，CPU 分时向各路D/A 转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中，然后，CPU 同时对所有D/A 转换器发出输入所存数据打入DAC 寄存器的控制信号，即可实现 VREF IOUT2 IOUT1 DGND VCC AGND RFB 多通道的同步模拟量数据输出。 应用双缓冲方式，可以在输出模拟信号的同时采集下一个数字量，有效地提高转换速度。另外，可以在多个D/A转换器同时工作时，利用双缓冲模式实现多路D/A的同步输出。 三、实验内容 通过单片机I/O端口控制两路DAC0832实现数模转换，控制方式采用双缓冲控制方式。 1.阅读理解双缓冲控制电路图，分析双缓冲模式下DAC0832与单片机接口电路的设计及两次DA转换实验在控制电路上的异同。 2.设计程序，实现双缓冲模式下DA转换的同步输出。 首先，CPU分时向各路D/A转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中，然后，通过按键控制，同时对两个DAC0832锁存数据进行数模转换，同步产生三角波、正弦波模拟输出信号。 四、实验过程 1，实验原理图 2，实验源程序 #include 中考物理热量计算的压轴题及答案 中考真题 人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页，钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓，木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能.而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧，因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25g.已知：来回拉一次钻弓需1.0s，弓长为s=0.25m，人拉弓的力为16N，木头比热c=2×103 J/(kg·℃)，室温为20℃. 问： (1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少? (2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木 棒尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃? (3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来? 【示范解析】 (1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功W=2FS=2×16N×0.25m=8J;(2)木棒尖端吸收的热量Q=ηW=25%×8J=2J，木棒尖端升高的温度△t=Q/cm=2 J/[2×103J/(kg.℃)×0.25×10-3kg]=4℃;(3)使木棒燃烧起来的时间 t=(260℃-20℃)÷4℃/s=60s. 拓展延伸 1.阅读下面的短文，回答问题， 太阳能热水器 太阳能热水器是利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要.它具有安全、节能、环保等优点. 如图1所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是妾许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空.如图1所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通. 玻璃吸热管工作原理如图2所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热.向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度.玻璃吸热管具有吸热保温作用 . 请回答以下问题： (1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力_______重力. (2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理 由.___________ _____________________________________________________________________ _______. (3)将质量为100kg初温为20℃的水加热到60℃，求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg.℃)] (4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2，热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能)，该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J).在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时? 能量的转换 教学目标： 科学知识目标 (1)认识不同形式的能量可以相互转化。 (2)能针对具体情境，说出什么形式的能转换成了另一种什么形式的能。 (3)能制作一个简单的能量转换玩具。 能力培养目标 (1)通过实验制作活动,实验演示活动培养学生实验、制作、观察、分析、归纳能力。 (2)通过各种讨论、交流活动、培养学生的分析与交流表达能力。 情感态度价值 (1)培养学生乐于学以致用的兴趣。 (2)体会到能量转换和我们生活之间的紧密关系，培养学生关心新事物的精神。 （3）懂得看似平常的事物里往往蕴藏着科学道理。 教学准备： 1、花生、针、火柴、蜡烛、烧杯、水、软木塞、三脚架、石棉网、温度计。 2、PPT课件。 教学过程： 一、导入新课，知道能量的转换 上节课，我们知道了能量有各种各样的形式。今天我们继续研究 这是台灯，打开开关，请问你看见什么现象？ 把手放在灯泡的旁边，有什么感觉？ 上节课我们学过：发光的物体具有什么能量？发热的物体具有什么能量？所以我们可以说发光发热的灯泡具有光能和热能。 那请问，老师手里的这只灯泡具有光能和热能？什么情况下灯泡才具有光能和热能？ 要有电。电才能让灯泡发光发热，具有光能和热能。 也可以说电能通过灯丝转换为光能和热能。可以这样表示。电能光能热能 在科学上科学家是这样描述的：能量可以从一种形式转换成另外的形式，这一过程成为能量的转换。板书：能量的转换 生活中能量的转换有很多这样的例子，我们一起来做一个游戏：一起来搓搓手，有什么感觉（热）？请问有能量的转换吗？想一想是什么能量转换为什么能量呢？ 小结：我们早晨吃的早点将化学能存储在我们的身体里，但我们的两只手来回运动时，是身体里存储的化学能转换为机械能；我们的两只手来回运动摩擦后有热和声音产生是运动的机械能转换为热能和声能。板书：化学能机械能热能和声能 由此可以看出，能量可以从一种形式转换为其他的形式，各种形式的能可以相互转换。 二、探究能量如何转换。 设计实验2:多功能函数信号发生器 一、摘要 任意波形发生器是不断发展的数字信号处理技术和大规模集成电路工艺孕育出来的一种新型测量仪器，能够满足人们对各种复杂信号或特殊信号的需求，代表了信号源的发展方向。可编程门阵列（FPGA）具有高集成度、高速度、可重构等特性。使用FPGA来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减小印制电路板的面积，提高系统的可靠性和灵活性。 此次实验我们采用DE0-CV开发板，实现函数信号发生器，根据按键选择生产正弦波信号、方波信号、三角信号。频率范围为10KHz~300KHz，频率稳定度≤10-4，频率最小不进10kHz。提供DAC0832，LM358。 二、正文 1.方案论证 基于实验要求，我们选择了老师提供的数模转换芯片DAC0832，运算放大器LM358以及DE0-CV开发板来实现函数信号发生器。 DAC0832是基于先进CMOS/Si-Cr技术的八位乘法数模转换器，它被设计用来与8080，8048,8085，Z80和其他的主流的微处理器进行直接交互。一个沉积硅铬R-2R 电阻梯形网络将参考电流进行分流同时为这个电路提供一个非常完美的温度期望的跟踪特性（0.05%的全温度范围过温最大线性误差）。该电路使用互补金属氧化物半导体电 流开关和控制逻辑来实现低功率消耗和较低的输出泄露电流误差。在一些特殊的电路系统中，一般会使用晶体管晶体管逻辑电路（TTL）提高逻辑输入电压电平的兼容性。 另外，双缓冲区的存在允许这些DAC数模转换器在保持一下个数字词的同时输出一个与当时的数字词对应的电压。DAC0830系列数模转换器是八位可兼容微处理器为核心的DAC数模转换器大家族的一员。 LM358是双运算放大器。内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。 本次实验选用的FPGA是Altera公司Cyclone系列FPGA芯片。Cyclone V系列器件延续了前几代Cyclone系列器件的成功，提供针对低成本应用的用户定制FPGA特性，支持常见的各种外部存储器接口和I/O协议，并且含有丰富的存储器和嵌入式乘法器，这些内嵌的存储器使我们在设计硬件电路时省去了外部存储器，节省了资源，而 生态系统中能量流动转换率的计算 要做好生态系统中能量流动的转换率的计算题，首先要理解食物链、食物网和营养级的关系，其次要理解生态系统中能量流动的过程和规律。 1、某一食物链中关于能量流动的计算 生态系统的能量流动具有两个特点：能量流动的单向性和不可逆性，能量在流动过程中会逐级减少。生态系统各营养级之间的能量转化效率为10%-20%。在某一食物链中，若求最高营养级获得最多能量或提供最少生产者，一般取20%作为转化效率；反之，则取10%作为转化效率。 生态系统的总能量=第一营养级通过光合作用固定的太阳能的总量 ① ② 某一营养级得到的能量 = 第一营养级的能量 × (转换率)某一营养级数-1 ③ 第M 营养级得到的能量 = 第N 营养级的能量 × (转换率)M-N ④ 例题1：假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（ ）。 解析：套用公式③，第三营养级所利用的能量= 24000千焦 × （15%）3-1= 540千焦 ；第四营养级所利用的能量= 24000千焦 × （15%）4-1=81千焦。 2、某一食物网中关于能量流动的计算 首先要能识别食物网中的各条食物链，理解同一营养级的概念，然后结合食物链中的能量流动。 其一：只涉及食物网中一条食物链，根据要求选择相应的食物链，计算某一生物获得的最多（或最少）的能量。 例题2：在图-1中海鸟获得能量最多的食物链是 _______。海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机 物至少是___________千克。 解析：由于能量在流动过程中会逐级减少，食物链 越长，损失的能量也越多。因此，海鸟获得能量最多的食物链应该是最短的食物链，即水藻→甲壳类→海鸟。海鸟消耗生产者生产的某一营养级得到的能量 上一营养级的总能量 ×100% 两个营养级之间能量流动的转换率 = 水藻甲壳类水绵海鸟水蚤大鱼小鱼淡虾图-1 初中物理专题复习能量转化中的效率计算 能量可以从一种形式转化为另一种形式，要实现这种能量的转化需要一定的设备，由于设备本身的限制，不可能将一种能量全部转化为另一种能量，这就出现了设备的效率问题。笔者发现，2011年各地中考以设备的效率为载体，围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点，试题的综合性较强，覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。 1．锅炉的效率 例1．（2011鞍山）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg 的无烟煤。水的比热容是4.2×103J／（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×l07J／kg。求： （1）锅炉内的水吸收的热量是多少? （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? （3）此锅炉的效率是多少? 解析：试题以锅炉为载体，考查了吸热升温公式和燃料燃烧放热公式。要求锅炉的效率，需要清楚锅炉将燃料燃烧放出的热量转化为水的内能，因此水温度升高吸收的热量是有用的能量，无烟煤完全燃烧放出的热量是总能量。 答案：（1） （2） （3）锅炉的效率 2．柴油抽水机的效率 例2．（2011荆门）今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠，再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水，此柴油抽水机的效率为40%，柴油的热值为4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）此柴油抽水机2h做了多少有用功？℃ （2）此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？ （3）此柴油抽水机的总功率为多少千瓦？ 解析：柴油抽水机将柴油完全燃烧产生的能量通过克服重力做功转化为水的重力势能。试题以此为载体，考查了质量、密度、重力、热值、功和功率等知识。 （1）虽然抽水机是将水连续地分批抽上去，我们可以想象成抽水机将全部1600m3的水一次性地在2h 内缓慢抬升4.5m，这就是等效法的应用。这样利用计算出水的质量，再用计算重力，然后用就可以计算出有用功。 （2）要计算柴油的质量，需要先计算柴油燃烧放出的热量。这就要利用柴油抽水机的效率为40%这个数据。教学中发现很多同学常犯一个错误，就是利用柴油抽水机做的有用功去乘以效率。避免错误的方法 是想清楚柴油燃烧放出的热量是总的能量，总的能量要比有用的能量数值大。应该根据，得到 。 （3）柴油抽水机的总功率应该用总能量除以时间计算，总能量就是柴油燃烧放出的热量，时间是2h，要注意把单位化成秒。 答案：（1） 各种形式的能量之间相互转化的实例 1．光能→内能：晒东西会晒烫 2．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能：太阳能电池 4．光能→化学能：光合作用 5．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能：（暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能：水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能：电热炉 10．电能→光能：电灯 11．电能→机械能：启动机、电动机工作 12．电能→化学能：给蓄电池蓄电 13．化学能→内能：浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能：炸药爆炸 16．化学能→电能：电池放电 17．内能→光能：电灯泡钨丝发热后会发光 18．内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19．内能→电能：（暂时想不起来直接转换的）火力发电 20．内能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸热） 昆明理工大学（MultiSim）实验报告 实验名称：模拟电路和数字电路 实验时间：2014 年9 月11 日 专业：指导教师： 姓名： 学号：成绩：教师签名： 一、实验目的： 了解ADC和DAC的作用，连接方法等。学会让信号实现可视化，把可视化的信号转换为模拟信号。 二、实验内容： 模数转换 数模转换 数模模数转换 电压检测 三、实验步骤： 1.连接电路 2.调试电路 3.调节滑动变阻器，观察信号不同的变化。 出师表 两汉：诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。 宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。 将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。 臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。 能量转化中的效率计算 能量可以从一种形式转化为另一种形式，要实现这种能量的转化需要一定的设备，由于设备本身的限制，不可能将一种能量全部转化为另一种能量，这就出现了设备的效率问题。笔者发现，2019年各地中考以设备的效率为载体，围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点，试题的综合性较强，覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。 1．锅炉的效率 例1．（2019鞍山）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg 的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J／（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×l07J／kg。求： （1）锅炉内的水吸收的热量是多少? （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? （3）此锅炉的效率是多少? 解析：试题以锅炉为载体，考查了吸热升温公式和燃料燃烧放热公式。要求锅炉的效率，需要清楚锅炉将燃料燃烧放出的热量转化为水的内能，因此水温度升高吸收的热量是有用的能量，无烟煤完全燃烧放出的热量是总能量。 答案：（1） （2） （3）锅炉的效率 2．柴油抽水机的效率 例2．（2019荆门）今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m 流入沟渠，再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水，此柴油抽水机的效率为40%，柴油的热值为4.5×107J/kg，g取10N/kg，求： （1）此柴油抽水机2h做了多少有用功？℃ （2）此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？ （3）此柴油抽水机的总功率为多少千瓦？ 解析：柴油抽水机将柴油完全燃烧产生的能量通过克服重力做功转化为水的重力势能。试题以此为载体，考查了质量、密度、重力、热值、功和功率等知识。 （1）虽然抽水机是将水连续地分批抽上去，我们可以想象成抽水机将全部1600m3的水一次性地在2h内缓慢抬升 4.5m，这就是等效法的应用。这样利用计算出水的质量，再用计算重力，然后用就可以计算出有用功。 （2）要计算柴油的质量，需要先计算柴油燃烧放出的热量。这就要利用柴油抽水机的效率为40%这个数据。教学中发现很多同学常犯一个错误，就是利用柴油抽水机做的有用功去乘以效率。避免错误的方法是想清楚柴油燃烧放出的热量是总的能量，总的能量要比有用的能量数值大。应该根据，得 能量的转换 厦门英才学校苏文建指导老师：段清华、姜广东一、设计概述 本节内容选自苏教版六年级科学下册；本课是学生在对能量及能量形式有了初步的了解后，将引领学生探究各种形式的能量之间是如何转换的，为他们今后学习物理学最普遍的定量之一——能量守恒定律打下感性认识基础。 本课的主要教学活动有：用点燃的花生米加热适量的水、通过实例描述能量转换的过程、动手做能量转换的玩具、用图文结合的形式设计能量转换图等，让学生在“做”和观察中领会能量的转换。 二、教学目标 ●知识与技能 1.了解能量转换是一种形式的能量转换成另一种或几种形式的能量。 2.知道能量的具体转换过程。 ●过程与方法 1.能够学会用模式图、简图等方法来解释能量的转换过程。 2.学会玩一个简单的能量转换玩具。 ●情感、态度和价值观 1.愿意交流，并学会在交流中取人之长补已之短。 2.体会到能量转换和我们生活之间的紧密关系，乐于用所学知识来改善我们的 生活。 三、教学重难点 教学重点：知道一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。 教学难点：能够分析各种形式能量之间是如何相互转换。 四、学情分析 通过平时的观察，发现不少孩子在科学学习中存在几个显著的问题，如：缺乏独立思考的习惯，过于依赖课本；缺乏质疑问难的勇气和习惯，过于被动；缺乏交流合作的意识，导致实验探究过程效益不高等等。同时，我们也看到了六年 级的孩子已经有了自己独立思考的能力，所以探究的教学思路恰好也契合了这个阶段学生的心理特点。 五、教学策略 根据学情，本节课的设计采用以探究为核心方式，以质疑、讨论、交流等为主要策略，在教师的启发引导下，学生不断地发现问题、提出问题、解决问题，再发现问题和提出问题……从而，将学生在对各种各样能量形式有了初步的了解后，进一步探究能量之间是如何进行相互转换的，将情感态度与价值观渗透贯穿思维的全程。 六、教学资源 教师资源：自制PPT课件、教学视频、花生米、酒精灯、数字温度计、烧杯、火柴和支架等器材。 学生资源：A4纸、纽扣、细线等 七、教学过程 （一）导入新课——初步认识能量转换 1、谈话：上课前有点紧张，我们先摩拳擦掌一下，你有什么样的感觉？（发热）物体发热就具有热能，那热能是从哪里来的呢？（摩擦手产生的）我们手来往摩擦也就是在运动，具有动能。那动能和热能有没有关联呢？ 2、（观看视频）提问：我们看一个自动跳蛙，跳蛙的动能是从哪里来的呢？弹簧的能量可以叫做弹力势能，那青蛙的动能和弹性势能有没有关联呢？什么关联？（动能是从弹性势能中来的） 3、总结：生活中有很多这样的例子，具有不同形式的能量有着很密切的联系。 【设计意图：通过活动体验和视频等方式来调动学生的前概念，让学生初步了解能量之间是可以相互转换的，为后面的学生做了铺垫。】 （二）演示实验——探究能量如何转换 1、谈话：生活中还有各种各样的能量形式，它们之间有什么关联，下面我们通过一个小实验来看看。 2、演示实验：用蜡烛点燃花生米，并用燃烧的花生米去加热水的小实验， 一、实验目的和要求 1、掌握单片机与ADC0809的接口设计方法。 2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 二、设计要求。 1、用Proteus软件画出电路原理图，在单片机的外部扩展片外三总线，并通过片外三总线与0809接口。 2、在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。 3、在单片机的外部扩展数码管显示器。 4、分别采用延时和查询的方法编写A/D转换程序。 5、启动A/D转换，将输入模拟量的转换结果在显示器上显示。 三、电路原理图。 图1、电路仿真图 四、实验程序流程框图和程序清单。 1、 查询法： ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH NT: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LOOP: JB P3.3, LOOP MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP NT DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: MOV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H display 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码 送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管 延时1ms 返回能量转化效率专题
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