2、了解原子的构成，了解质量数、质子数、中子数、核电荷数、核外电子数之间的相互关系，理解^A_ZX 的含义。

1、了解元素、核素、同位素含义；知道核素在医疗、新能源开发等方面的应用。

5、电动机是把电能转化为机械能的装置，某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的重力等于500N，电源的电压恒定为110V，不计摩擦．当电动机以v=1.0m/s的恒定速度向上提升重物时，电流表的读数为5A：问：

(1)把电动机的输出功率与输入功率的比值称为电动机的效率，计算此电动机的效率；

(2)电动机的绕线电阻为多大？

(1)90.0%；(2)2Ω

[课后思考]

　 有人设计了这样一台“永动机”：距地面一定高度架设一个水槽，水从槽底的管中流出，冲击一个水轮机，水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮．他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去，这样循环不已，机器不停地转动，就可以永久地用砂轮磨制工件做功了(下图)．

请你分析一下，高处水槽中水的势能共转变成哪几种形式的能，说明这个机器是否能够永远运动下去．

4、如图所示，容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定．A、B的底部由带有阀门S的管道相连，整个装置与外界绝热．原先A中水面比B中的高h，打开阀门使A中水逐渐流向B中最后达到平衡。设A和B的横截面分别为S_A和S_B，水的密度为ρ。求：①大气压力对水做的功；②水的内能变化量。(忽略活塞和容器内能的变化)

0.012℃

3、瀑布从10m高处落下，如果下落中减少的机械能有50%转化为水的内能，水的温度升高多大?水的比热容是4.2×10³J/(kg×⁰C)

2、若无大气吸收，在垂直照射时地球上每平方米面积的太阳光入射功率为P₀=1.8kw，已知太阳到地球的距离为r=1.5×10¹¹m，试计算太阳一秒钟总共放出多少能量？(保留一位有效数字)

5×10²⁶J

1、指出下列物理现象中能量转化的情况：

(1)燃料在气缸内燃烧，气缸内气体推动活塞运动，是_______能转化为_________能。

(2)给盛水的容器内的电阻丝通电，水温升高，是_________能转化为_________能。

(3)汽车紧急制动后在地面上滑行直到静止的过程，是_________能转化为_________能。

(4)跳伞运动员打开降落伞后，匀速下降阶段是_________能转化为_________能。

(1)内，机械；(2)电，内；(3)机械，内；(4)机械，内

3．能源和能量耗散

能量耗散表明,在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中,能量在数量上并未减少,但在利用的品质上降低了,从便于利用的变成不便于利用的了。是能源危机更深层次的含意,也是“自然界的能量虽然守恒,但还是要节约能源”的根本原因。能量和能源是两回事；非再生能源和可再生能源是两回事。作为常规能源的煤炭、石油、天然气等面临枯竭.节能和开发新的能源已是人类必须面对的实际问题.能源对造福人类具有极重要的意义,节约每一份能源,不仅能提高能源的利用价值,对于维护人类赖以生存的环境也有不可忽视的作用新的能源有待于人类去开发.有待开发和利用的新能源主要指:太阳能、地热能、风能、水、能、核能。由于煤、石油和天然气都是几亿年以前的生物遗体形成的,所以人们也称它们为化石燃料.由于这些能源是不能再次生产,也不可能重复使用的,所以称为非再生能源

[范例精析]

例1　 在某密闭隔热的房间内有一电冰箱，现接通电源使电冰箱开始工作，并打开电冰箱的门，则过段时间后室内的温度将(　　 )

A、降低　B、不变　C、升高　D、无法判断

解析　 电冰箱制冷过程中，使冰箱内放出热量Q_放，温度降低，同时使其外部空气吸收热量Q_吸，温度升高，此过程不可能自发发生，必须借助压缩机的工作来完成，由于压缩机中的线圈有电阻，电流流过电阻要发热，此部分焦耳热将使室内温度上升，即从整体来看冰箱相当于一个发热电阻在使用。故正确答案是C。

拓展　 如图为化学中电解食盐(NaCl)水的示意图，a、b为两根导体电极，从能量角度看，电解的过程是将电能转化为化学能的过程，由于食盐水有一定的电阻，所以有一部分电能将转化为焦耳热。设电源电压为U，a、b间食盐水的等效电阻为R，电流表的示数为I，不计电极的电阻，下列说法正确的是(　 )

A、电流表的示数等于U/R

B、电源的电压等于IR

C、单位时间产生的焦耳热等于I²R

D、单位时间产生的化学能等于IU-I²R

答案：BC[提示：电解过程中在把电能转化为化学能的同时，电解液电阻上也要产生焦耳热，作为电解来讲，此部分能量是浪费了]

例2 　瀑布从20cm高处以Q=10³m³/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%，那么发电机发出的电功率有多大？(瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10m/s²)

解析 由能流图对能量的转化做出分析可得，

瀑布竖直下落后减少的机械能为mgh－mv²/2

转化为电能的为P=E/t=(mgh－mv²/2)×0.8/t=ρ_水Q(gh－v²/2)×0.8

=10³×10³(10×20－2²/2)×0.8W=1.58×10⁸W=1.58×10⁵kW

拓展　 某地强风速为v=14m/s，设空气密度为ρ=1.3kg/m³，通过横截面积为S=400m²的风全部使风力发电机转动，其动能有20%转化为电能，则发电的功率为多少瓦？(取2位有效数字)(答案：1.4 ×10⁵)[提示：t秒内到风叶处的空气包含在以S为底面积，长为L=vt的柱体中]

[能力训练]

2． 能量守恒定律

⑴能量守恒定律是贯穿整个物理学的基本规律之一,是学习物理学的一条主线。

　⑵要分清系统中有多少种形式的能,发生了哪些转化和转移.　

⑶滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于系产生的内能、即Q=FL_相

注意:(1)某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量一定和增加量相等

　 (2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等。这也是我们列能量守恒表达式时的两条基本思路。