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在IGCSE课程阶段中,AQA物理会讲到一个知识点:能量的转移,今天学通国际教育老师为大家主要介绍一下这个知识点能量变化之能量转换,
能量有不同的形式。能量不能凭空产生或消失,只能转移、消散或者转化为其他的能量形式。
能量可以以某种形式储存上百万年,也可以在百分之一秒内就产生变化。事实上我们的身边每时每刻都会有能量的变化,当一个系统产生改变的时候,一定有一部分或者所有的能量产生了变化。
能量形式的变化包括:
海盗船在上升的过程中,动能变成了重力势能。
能量的转移
当出现以下的情况时,能量的形式会产生变化,也即是能量产生了转移:
· 机械能做功:力让物体走过一段距离
· 电能做功:由于电势差,电荷移动做功
· 加热:由于温度差、化学反应或者电流产生的热效应
· 辐射:能量可以以波辐射的形式进行传递,例如可见光或者红外线
“做功”是能量转移的更科学的说法。例如:奶牛吃草,发射的投石车,沸腾的电水壶都是在做功,也就是能量产生了转移。
能量的流动图
我们可以用图表来表示能量是如何传递的。常见的表示方式是能量的传递图和桑基图。
能量传递图
在能量传递图中,每个方框内代表能量的形式,箭头则代表能量的走向。
例如,小孩从滑梯顶部滑下的过程,我们可以用如下的图表表示:
小孩在滑梯顶部具有重力势能,随着高度的降低,重力做功,带来了速度的变快和克服摩擦力,也就是重力势能转换成了动能和内能(小孩和滑梯之间由于摩擦温度变高)。
桑基图
桑基图由一个箭头开始分裂成两个或更多的箭头,箭头的粗细则代表系统中能量转移的比例。
桑基图非常适合表示不同形式能量在系统中的占比,每个箭头的宽度都是按比例绘制的,箭头越宽说明其中包含的能量越多。
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