科学《能量》单元复习提纲

这是一个关于科学《能量》单元复习提纲的思维导图，结构清晰，内容涵盖能量的形式、使用、电与磁关系、电磁铁以及能量来源等方面。

科学《能量》单元复习提纲

• 科学《能量》单元复习提纲
  • 4.1 各种形式的能量
    • 1. 声能：声音的传播和噪声
      • 声音由物体振动产生，通过介质传播例如拍手声、敲锣声等
    • 2. 光能：能使我们看到物体的能量
      • 太阳发出的光、灯光等都能使我们看到物体光能可以被利用，如植物进行光合作用
    • 3. 热能：使物体内部粒子运动产生的能量
      • 热能使物体有冷热的感觉例如开水时，火焰的热能传递给水，让水温度升高冬天火炉发热，是碳燃烧转化为热能
    • 4. 电能：生命中的神奇力量
      • 如电灯、冰箱、手机等，都靠电能正常工作电池可以通过电池，发电站通过发电机，是现代生活中最普遍的能量形式之一
    • 5. 磁能：磁铁具有的能量
      • 能吸引铁质金属，且有磁铁磁极的作用
    • 除了以上几种，还有机械能
      • 它是能使物体运动起来的能量，是生活中非常重要的能量形式，主要包括两种：
        • 1. 动能：物体由于运动而具有的能量
          • 比如行驶的汽车、奔跑的人、转动的风车叶片，都具有动能物体的质量与它的速度和动能有关质量越大，速度越快，动能就越大（例如，快速行驶的大卡车比缓慢骑行的自行车动能大）
        • 2. 势能：势能分为位置势能或化学势能的总称
          • 常见的有重力势能和弹性势能
  • 4.2 调查使用中的能量
    • 1. 可再生能源：能在自然界中不断再生、循环利用，不会因不断使用而减少的能源
      • 比如太阳能（太阳会持续发光发热）、水能（水流的落差能，可循环再利用）、风能（空气气流形成的能量，不会枯竭）、水能（水流动的能量，可循环再利用）、潮汐能（潮水的涨落，可重复利用），可再生能源环保污染小，是未来能源发展的方向
    • 2. 不可再生能源：经过漫长的地质年代形成，在短期内无法再生，使用一次就少一次的能源
      • 比如煤炭（古代植物埋在地下，经过几百万年形成）、石油（古代海洋生物埋在地下，经过长期演化形成）、天然气（含有机物的生化，也是古代生物形成的产物），储量有限，不可再生
    • 可再生能源在燃烧或使用过程中，容易产生污染物，对环境有一定影响，所以我们需要节约使用
    • 3. 功率：功率是描述电器工作时“耗电速度”的物理量，指的是电器单位时间内耗电量的大小
      • 功率的单位是：瓦特，符号写为“W”，日常生活中还会提到“千瓦（kW）”，1 千瓦 = 1000 瓦（1KW=1000W）
    • 4. 功率单位换算：功率单位的换算，电器在单位时间内的耗电量
      • 比如常见的“一度电”，就是功率为 1000 瓦的电器工作 1 小时消耗的电量（1 度电 = 1 千瓦·时，即 1kW·h）比如，一台功率为 2000W 的电热水器，工作 1 小时会消耗 2 度电（2000W=2kW，2kW×1h=2kW·h=2 度）了解与掌握街坊邻里计算电费的技巧，从而节约用电
  • 4.3 电和磁
    • 电和磁之间存在着紧密的联系，很多科学家通过实验发现了它们的奥秘，其中最经典的线是丹麦科学家奥斯特的重大发现：
    • 1. 奥斯特的重要发现：1820 年，丹麦科学家奥斯特在做实验时，偶然发现：当通电的导线靠近指南针时，指针的方向会发生偏转，证明了电可以产生磁，为制作电动机、电磁铁等奠定了基础
    • 2. 通电线圈“生磁性”实验：奥斯特的实验表明：通电导线周围会产生磁场，从而具备磁性但注意，只有“通电”的导线才会产生磁性，不通电的导线（没有电流通过）是没有磁性的，不能让指南针发生偏转
    • 3. 通电线圈“生磁性”实验的编制规律：把漆包线导线绕成线圈，线圈周围的磁场会比单根导线强很多，对指南针的作用更明显当导线按顺时针方向绕，并且导线的方向与指南针的方向一致放置（比如圆形线圈的绕线方向和指南针指向南北的方向平行），则指南针的偏转角度最大
    • 4. 用线圈和指南针检测电路是否有电：可以用线圈和指南针检测电路是否有电，若观察到指南针发生偏转，则说明有电，若不偏转，则说明没电
  • 4.4 电能和磁能
    • 基于“电产生磁”的原理，人们发明了电磁铁，它是电能和磁能转化的重要工具：
    • 1. 电磁铁的组成和磁性特点
      • 电磁铁由两部分组成：线圈和铁芯电磁铁接通电流后，能产生磁性断开电流，磁性消失这叫电磁继电器
    • 2. 电磁铁有南北极
      • 和永磁铁一样，电磁铁也有南极（N 极用 S 表示），可以通过指南针判断：用电磁铁的一端靠近指南针的北极，如果指南针的北极被吸引，说明用电磁铁的这一端是 N 极（同名磁极相互排斥）如果指南针的 N 极被吸引，说明用电磁铁的这一端是 S 极（异名磁极相互吸引）
    • 3. 电磁铁南北极与电流方向的关系
      • 电磁铁的南北极不是固定不变的，它与电流的方向有关当我们改变电流方向时，电磁铁的南北极也会发生改变我们可以通过改变电磁铁南北极来改变通电线圈内电流方向或改变导线方向
    • 4.5 电磁铁
      • 除了南北极外，电磁铁的磁性强弱也需改变，我们可以通过实验来探究
      • 对比实验是一种科学的收集证据的方法，只改变一个条件（我们要探究的条件），保持其他所有条件相同，通过观察实验结果的变化，来证明这个改变的条件是否与实验结果有关
      • 1. 线圈匝数与磁性强弱的关系
        • 在其他条件（电池节数、铁芯长短粗细、导线粗细材料等）都相同时，线圈匝数越多，吸起大头针数量越多，电磁铁的磁性越强反之磁性越弱
      • 2. 电流大小与磁性强弱的关系
        • 在其他条件（线圈匝数、铁芯长短粗细、导线粗细材料等）都相同时，电流越大，吸起大头针数量越多，电磁铁的磁性越强反之磁性越弱
  • 4.6 神奇的小电动机
    • 电动机是利用电能和磁能相互作用来工作的机器，在生活中随处可见，我们先来了解它的结构和工作原理：
    • 1. 电动机的结构
      • 电动机的结构主要分为三部分：
        • 外壳：是电动机的“外衣”，通常是塑料或金属材质，内部有很强
        • 转子：是电动机的“核心转动部分”，主要由磁铁、线圈、换向器构成
        • 后盖：是电动机的“后部入口”，内部装有两个电刷
    • 2. 电动机工作原理
      • 电动机的工作原理可以简单概括为：用电产生磁，利用电和磁的相互作用，推动转子转动，产生动能
    • 3. 电动机在生活中的应用
      • 电动机的应用非常广泛，只要是需要“转动”的电器或设备，大多都有电动机，如电扇、电风扇、洗衣机、电动玩具等
  • 4.7 能量从哪里来
    • 能量不是无中生有产生的或丢失的，它有不同的来源，还能在不同形式之间转换
    • 1. 太阳：自然界最大的能源来源
      • 太阳经核聚变产生光能和热能，对地球生命意义重大它的能量作用主要有三方面：一是支持生命活动，植物依靠光合作用把光能转化为化学能，动物和人类再通过吃植物或动物获取能量二是推动自然现象，比如山川水蒸发形成云雨，让空气冷热不均形成风三是提供能源燃料，煤、石油、天然气等不可再生资源，其实是古代生物储存的太阳能
    • 2. 能量的相互转换
      • 能量有多种形式和种类，且能量会在不同形式之间转换比如搓手取暖、汽车刹车发热，是机械能转化为热能植物光合作用，是光能转化为化学能电能发电、电水壶烧水，是电能转化为热能热能机械能干电池供电、电池“放电”发电，是化学能转化为电能或热能
    • 3. 电动机与发电机
      • 电动机和发电机是特殊构造的机械装置，比如图所示的是直流电动机实例图而当外力带动发电机的转子转动时，发电机就会把其他形式的能量转化为电能，火力发电、风力发电都是这样的原理
  • 电能的来源与转化形式
    • 电是从其他形式的能量转换过来的二次能源
      • 电能的来源
        • 普通电池、风力发电站、水力发电站、火力发电厂、核电站、光伏发电站
      • 转换的能量
        • 化学能、机械能、机械能、热能、核能、光能
      • 输出的能量
        • 电能