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小学科学考编物质科学之内能、核能、能量守恒与转化

一、能的多种形式

能量是以多种形式存在的，常见的能量形式有机械能、内能、电能、化学能、核能等。

二、内能

1.克服摩擦做功与物体内能改变的关系

(1)内能含义：构成物质的大量微粒（如分子、原子、离子等）做无规则运

动而具有的能，俗称热能。任何物质都有内能。

(2)物体温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。

(3)克服摩擦做功，能使物体的内能增加。

2.做功和热传递是改变内能的两种途径

(1)做功：对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。实质是机械能转化为内能。能的形式发生了转化。

(2)热传递：物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少。实质是内能从高温物体传递到低温物体，或者内能从同一物体的高温部分传递到低温部分的过程。能的形式未发生转化。

注意：做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

3.在热传递过程中用热量来量度内能的变化

在热传递中，传递的能量多少叫热量。低温物体从外界吸收多少热量，内能就增加多少；高温物体向外界放出多少热量，内能就减少多少。

4.化学能与内能的转化

(1)化学能是物质发生化学反应时所释放的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才释放出来，变成内能或者其他形式的能量。

(2)化学能与内能的转化

常见吸热反应：内能转变为化学能

大多数分解反应：大多数需要加热或高温条件下才能进行的反应。

常见放热反应：化学能转变为内能

燃烧：中和反应；金属与酸反应；一般化合反应（如生石灰和水反应）。

三、热机

1.热机是指各种利用内能做功的机械。热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。

2.热机的四个冲程：吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程。

四、生物体能量的来源和转化

1.植物体通过光合作用将光能转化为化学能储存在植物体的有机物中，通过呼吸作用将体内的有机 物分解，释放能量。

2.生物体内的能量最终来自植物通过光合作用所固定的太阳能。

3.生命活动所需的能量直接来自呼吸作用释放的能量。

五、核能的利用

1.裂变和链式反溘;知道聚变和热核反应

(1)含义：原子核是可以改变的，且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫做核能。

(2)获得核能的途径

重核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成两个新原子核，并释放出能量的过程。

原子弹：根据核裂变的原理制成。

轻核聚变：两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。

氢弹：根据核聚变的原理制成。

2.放射性及其应用

(1)原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，如a射线、Y射线、X射线、0射线等。

(2)大量放射线对人畜会造成很大的伤害。如：建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层，防止放射线外泄。

(3)较小量的射线可以为人类做许多事。如：利用丫射线探伤；育种；放射线治疗肿瘤等疾病。

3.核电站

⑴核电站原理：原子核裂变。

(2)核电站的能量转化：核能一内能机械能一电能。

六、能量的转化与守恒

1.能量的转化与守恒定律

(1)能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一神形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变，这就是能量转化和守恒定律。

(2)能量转化和守恒是自然科学最基本的规律。“永动机”是不可能成功的，因为它违背了能量转 化和守恒定律。

2.能量的转化与传递有一定的方向性

能量的转化与传递有一定的方向性：例如热能可以从高温物体转移到低温物体,而不能自发地从低温物体转移到高温物体；可燃物可以通过燃烧将化学能转化成内能，但不可能将内能自发地转化成化学能。

3.能量利用效率和节能的关系

(1)能量利用效率是指有效利用的能与总能量之比。

(2)提高能量利用效率的方法：减少能量浪费和损失;改进机械设备。

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