AQA物理GCSE阶段知识点之能量转移

 

  在GCSE阶段中，AQA物理会讲到一个知识点：能量的转移，今天欧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：

 

 

上图主题公园内的海盗船

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。