能量的形式与转换

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1、7-2能量的形式與轉換一、熱能與能量守恆二、各種形式的能量與轉換2006/10/301國立苑裡高中高一基礎物理一、熱能與能量守恆（1）物理學家希望能夠以一種簡單的概念，來統合運動、熱量、聲、光與電等這些豐富多變且複雜的自然現象。西元1843年，焦耳設計了一個實驗，如圖7-7，當兩物體下降時，帶動輪軸下的葉片，可使容器內的水溫上升。2006/10/302國立苑裡高中高一基礎物理一、熱能與能量守恆（2）發現重力對物體作4.2焦耳的功，可使1克的水溫度上升1°C相當於1cal的熱量。熱功當量4.2J=1cal焦耳實

2、驗顯示了力學能可以轉換為熱能。圖7-7焦耳實驗裝置顯示重力對重錘所作的功可以轉換成熱能，而使水溫升高。2006/10/303國立苑裡高中高一基礎物理Q.焦耳「熱功當量」實驗，須控制重錘緩慢下落之目的為重錘保持一定的動能重力位能之損失不計重錘之動能可不計熱能較不會散失較容易測量上升的溫度2006/10/304國立苑裡高中高一基礎物理Q.在焦耳的熱功當量實驗中，設兩重錘質量均為25kg，下落之距離均為10m，容器中水質量為5kg（忽略容器與翼瓣之吸熱及其他能量損失，設g＝10m/s2），如讓重錘重覆下降20次後，

3、測得水溫上升5℃，從以上數據求出熱功當量為3.9J/cal4.0J/cal4.1J/cal4.2J/cal2006/10/305國立苑裡高中高一基礎物理Q.一瀑布高420m，假設水落至瀑布底時之動能全部轉變成熱能，則瀑布底及頂點之水溫相差0.42℃0.98℃17.6℃4.2℃2006/10/306國立苑裡高中高一基礎物理二、各種形式的能量與轉換（1）各種形式的能量光電聲熱力學能…2006/10/307國立苑裡高中高一基礎物理二、各種形式的能量與轉換（2）生活中常見的這些不同形式的能量，都可以相互轉換，如弓箭手

4、把弓的位能轉換成箭的動能；用手將石頭向上拋，手的動能轉換成石頭的位能；煞車時，車的動能轉變成輪胎的熱能；手電筒將電池的化學能轉換成電能，再換成光能。2006/10/308國立苑裡高中高一基礎物理火力發電工作原理（1）圖7-11火力發電工作原理2006/10/309國立苑裡高中高一基礎物理火力發電工作原理（2）在火力發電廠內，燃燒鍋爐中的水將水煮沸成水蒸汽，推動汽輪機的葉片，再帶動發電機組產生電力。在此過程中，燃料的化學能轉換成熱能，熱能轉換成水蒸汽的動能，水蒸汽的動能再轉換成汽輪機的動能，發電機再將此動能轉換

5、成電能（圖7-11）2006/10/3010國立苑裡高中高一基礎物理Q.下面描述有關各種形態的能量相互間的轉換，哪一項是不正確的？家庭瓦斯爐將化學能轉換成熱能水力發電將力學能轉換成電能飛機噴射引擎將電能轉換成力學能光合作用將光能轉換成化學能太陽電池將光能轉換成電能2006/10/3011國立苑裡高中高一基礎物理Q.水壩的水由高處經大鋼管下沖推動渦輪機發電的過程中，下列哪一敘述不正確？位能轉換成電能損失的位能完全轉換成電能部分的能可化成熱能散失而無法利用仍然遵守「能量守恆」定律2006/10/3012國立苑裡高

6、中高一基礎物理能量守恆定律能量守恆定律是物理思想的基礎，如果能量的總和發生變化，則科學家會繼續去找尋可能忽略或未知的因素，直到能量總和不變為止。這種信念也為科學發展帶來了許多重大的發現和突破。2006/10/3013國立苑裡高中高一基礎物理Q.某生做實驗時，發現能量總值不守恆，反覆重做，仍然如此，最可能的原因是能量守恆定律不成立實驗必定有誤差發現了未知的能量種類漏掉了已知的某種能量2006/10/3014國立苑裡高中高一基礎物理Q.一傘兵跳傘，正以等速度降落，在此過程中傘兵的動能和重力位能作何變化？動能漸增，

7、位能漸少動能不變，位能減少動能及位能之總和不變動能漸少，位能漸少動能漸少，位能漸增2006/10/3015國立苑裡高中高一基礎物理Q.一單擺由θ的擺角開始擺盪，最後停於最低點處。假定擺錘的重量為w，且最低點處為重力位能的零點，則在擺動的過程中力學能守恆位能守恆動能守恆力學能逐漸減少擺線對擺錘作正功2006/10/3016國立苑裡高中高一基礎物理你應該知道熱能與能量守恆焦耳的熱功當量實驗各種形式的能量與轉換光能電磁能化學能能量守恆定律2006/10/3017國立苑裡高中高一基礎物理