物理趣味故事参考资料

岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。近年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染 严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，在温度的空间分布上， 城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成 城市热 岛效 应。在缓解热岛效应方面，专家测算，一个中型城市环城绿化带树苗长成浓荫后，绿化带常年涵 养水源相当于一座容积为 1.14×10m 的中型水库，由于水的比热容大，能使城区夏季高温下降 1℃以上，有效 缓解日益严重的“热岛效应” 。 成为一个巨大的“天然空调” 。 二冲程 是指在两个行程内完成一个工作循环，此期间曲轴旋转一圈。首先，当活塞在下止点时，进、排气口都开 启，新鲜充量由进气口充入气缸，并扫除气缸内的废气，使之从排气口排出；随后活塞上行，将进、排气口均 关闭，气缸内充量开始受到压缩，直至活塞接近上止点时点火或喷油，使气缸内可燃混合气燃烧；然后气缸内 燃气膨胀，推动活塞下行作功；当活塞下行使排气口开启时，废气即由此排出活塞继续下行至下止点，即完成 一个工作循环。 多级火箭 由两级或两级以上的火箭组合成的火箭。有串联、并联和串并混合三种组合方式。采用多级火箭能增加射 程，提高有效载荷（弹头、卫星、宇宙飞船等）的最终速度。战略导弹和大型运载火箭通常采用多级火箭。 热值用途 在食品化学中，表示食物能量的指标。指 1g 食物在体内氧化时所放出的热量。 通常用热量计测定， 在 用 J/g 表示。 例如糖类的热值为 17.16kJ/g， 脂肪的热值约为 38.9kJ/g， 蛋白质的热值约为 17.16kJ/g。 择适合自己的煤炭发热量。 能及其转化 人体内的供能系统分为三个： ①高能磷酸化物系统（ATP CP） ；ATP CP 供能系统单独供能的话，大概能维持7.5秒的时间，不需要氧气，也 不产生乳酸，时间比较短的剧烈运动如举重、投掷等一般就是动用这个系统供能的； ②乳酸系统（无氧酵解系统） ；乳酸系统是糖原或葡萄糖在细胞内无氧分解生成乳酸的过程中，再合成生成 ATP 的能量系统。如果单独供能的话，大概能持续33秒的时间。其最终产物是乳酸，所以称乳酸能系统。1 mol 的葡萄糖或糖原无氧酵解产生乳酸，可净生成2－3molATP。其过程也是不需要氧的，生成的乳酸可导致疲劳。 该系统是1 min 以内要求高功率输出的运动的物质基础。如200 m 跑、100 m 游泳等。 ③有氧系统：有氧氧化系统是糖、脂肪、蛋白质在细胞内彻底氧化生成二氧化碳和水的过程中，再合成 ATP 的能量系统。其产物当然就是二氧化碳、水和 ATP 了。 电源 diàn yuán power supply;power source 电源是提供电能的装置。 因为它可以将其它形式的能转换成电 能，所以我们把这种提供电能的装置叫做电源。常见的电源是干电池直流电与家用的110V 220V 交流电源。 串、并联电路识别法 学会正确识别串并联电路是这一章的重点之一，会识别电路是学习电路连接和后面电路计算的基础。对于 电路的识别要紧紧抓住串联电路和并联电路的基本特征，而不应单从形状上去分析，下面介绍几种区分串并联 电路的方法。 1．定义法：若电路中的各元件是逐个顺次连接来的，则电路为串联电路，若各元件“首首相接，尾尾相连” 并列地连在电路两点之间，则电路就是并联电路。 1 水库的建立，水的增加，而水的比热容大，在同样受冷受热时温度变化较 小，从而使夏天的温度不会升得比过去高，冬天的温度不会下降的比过去低，使温度保持相对稳定，从而水库工业领域发热量主要指煤炭发热量（大卡、热值）煤炭用户企业根据发热量测定 仪 检验煤炭的发热量高低选2．电流流向法：电流流向法是识别串并联电路最常用的方法。在识别电路时，让电流从电源的正极出发经过 各用电器回到电源的负极（在电路图中电流方向用箭头标出） ，途中不分流，始终是一条路径者，为串联；如果 电流在某处分为几条支路，即电流的路径有两条或两条以上，若每条支路上只有一个用电器，最终电流又重新 汇合到一起，像这样的电路为并联，且可找到“分流点”和“合流点” 。并联电路中各用电器互不影响。 3．拆除法（也叫断路法） ：拆除法是识别较难电路的一种重要方法。它的原理就是串联电路中各用电器互相影 响，拆除任何一个用电器，其他用电器中就没有电流了；而并联电路中，各用电器独立工作，互不影响，拆除 任何一个或几个用电器，都不会影响其他用电器。 4．节点法： （电路图中几条线相交的连接点叫做节点）所谓“节点法”就是在识别不规范电路的过程中，不论 导线有多长，只要中间没有电源、用电器等，则导线两端点均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公 共点，它的最大特点是通过任意拉长和缩短导线达到简化电路的目的。 5．等效电路法：对于题目中给定的电路可能画法不规则，我们可综合上述方法通过移动、拉长、缩短导线， 把它画成规则的电路，即画出它的等效图来进行识别。 马车车厢做“黑板” 还有一次，安培在街上散步，走着走着，想出了一个电学问题的算式，正为没有地方运算而发愁。突然， 他见到面前有一块“黑板” ，就拿出随身携带的粉笔，在上面运算起来。那“黑板”原来是一辆马车的车厢背面。 马车走动了，他也跟着走，边走边写；马车越来越快，他就跑了起来，一心一意要完成他的推导，直到他实在 追不上马车了才停下脚步。安培这个失常的行动，使街上的人笑得前仰后合。 电压 伏打（Alessandro Volta 1745～1827年） 意大利物理学家。巴黎科学院国外院士。伏打其实就是伏特。电 压的单位规定为 volt（少了字母 a）音译为伏特，是为了纪念伏特（伏打） 。伏打的主要成就是发明了伏打电 堆。伏打电池的发明，使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究，促使电学研究有一个巨大 的进展。伏打的成就受到各界普遍赞赏，科学界用他的姓氏命名电势，电势差（电压）的单位，为“伏特” （就 是伏打，音译演变的） ，简称“伏” 。 半导体 半导体（semiconductor） ，指常温下导电性能介于导体 conductor与绝缘体insulator之间的材 料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。半导体五大特性∶掺杂性，热敏性，光敏性，负电 阻率温度特性，整流特性 超导体 在电能传输过程中， 由于导线电阻的存在， 都要产生热效应， 白白地消耗了电能， 还会给机器、 设备造成损害，科学家为此伤透了脑筋，千方百计地探索电阻很小甚至为零的导体输送电能。在人类以自己的 智慧和劳动踏入从未进入的低温奇异世界时，1911 年科学家发现在 4.2K 附近，水银的电阻消失了，这就是通 常所说的超导现象。这时水银进入了一种新的状态，电阻变为零，这种特殊的导电性质的物质状态，科学家称 为超导态。从此揭开了研究超导的第一页。超导现象这一伟大发现，促使人们挖掘物质世界中超导电性所隐藏 的最神秘的宝藏。具有超导电性的物质叫超导体，超导体电阻突然变为零的温度叫超导临界温度。至今已发 现有 28 种元素、几千种合金和化合物是超导体。超导体进入超导状态时，不仅其内的电阻为零，而且体内的 磁场也为零，表现出完全的抗磁性。 变阻器 变 阻 器 的应 用 随身听上调节音量大小的旋钮；台灯上调节灯光亮暗的旋钮；电脑上调节显示器亮暗的旋钮；调节电烫斗的温度的旋钮。电阻的性质 由欧姆定律 I=U/R 的推导式 R=U/I 或 U=IR 不能说导体的电阻与其两端的电压成正比，与通过其的电流成 反比，因为导体的电阻是它本身的一种属性，取决于导体的长度、横截面积、材料和温度、湿度（初二阶段 不涉及湿度） ，即使它两端没有电压，没有电流通过，它的阻值也是一个定值。 （这个定值在一般情况下，可以 看做是不变的，因为对于光敏电阻和热敏电阻来说，电阻值是不定的。对于有些导体来讲，在很低的温度时 还存在超导的现象，这些都会影响电阻的阻值，也不得不考虑。 ） 灵巧的手艺 欧姆的家境十分困难，但从小受到良好的重陶，父亲是个技术熟练的锁匠，还爱好数学和哲学。父亲对他 的技术启蒙，使欧姆养成了动手的好习惯，他心灵手巧，做什么都像样。物理是一门实验学科，如果只会动脑 不会动手，那么就好像是用一条腿走路，走不快也走不远。欧姆要不是有这一手好手艺，木工、车工、钳工样 样都能来一手，那么他是不可能获得如此成就的。 在进行了电流随电压变化的实验中，正是欧姆巧妙地利用电流的磁效应，自己动手制成了电流扭秤，用它来测量电流强度，才取得了较精确的结果。 欧姆是德国物理学家，提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律。为纪念其重要贡献， 人们将其名字作为电阻 单位。欧姆的名字也被用于其他物理及相关技术内容中，比如“欧姆接触” “欧姆杀菌” ， “欧姆表”等。 串并联电路中的电阻关系 几个连接起来的电阻所起的作用，可以用一个电阻来代替，这个电阻就是那些电阻的等效电阻。分流 和分压定理 1.分流定理 2. 分压定理 科学真理之光 1827年，欧姆发表《伽伐尼电路的数学论述》 ，从理论上论证了欧姆定律，欧姆满以为研究成果一定会受到 学术界的承认也会请他去教课。可是他想错了。书的出版招来不少讽刺和诋毁，大学教授们看不起他这个中学 教师。德国人鲍尔攻击他说： “以虔诚的眼光看待世界的人不要去读这本书，因为它纯然是不可置信的欺骗， 它的唯一目的是要亵渎自然的尊严。 ”这一切使欧姆十分伤心，他在给朋友的信中写道： “伽伐尼电路的诞生已 经给我带来了巨大的痛苦，我真抱怨它生不逢时，因为深居朝廷的人学识浅薄，他们不能理解它的母亲的真实 感情。 ” 当然也有不少人为欧姆抱不平，发表欧姆论文的《化学和物理杂志》主编施韦格（即电流计发明者） 写信给欧姆说： “请您相信，在乌云和尘埃后面的真理之光最终会透射出来，并含笑驱散它们。 ”欧姆辞去了在 科隆的职务，又去当了几年私人教师，直到七、八年之后，随着研究电路工作的进展，人们逐渐认识到欧姆定 律的重要性，欧姆本人的声誉也大大提高。1841年英国皇家学会授予他科普利奖章，1842年被聘为国外会员， 1845年被接纳为巴伐利亚科学院院士。为纪念他，电阻的单位“欧姆” ，以他的姓氏命名。 灯泡发明 灯泡 dēngpào英 Bulb, 首次使用据悉是美国的亨利戈培尔。 而最著名的发明人又莫过于美国科学家托马 斯·阿尔瓦·爱迪生，人尽皆知爱迪生于 1879 年 10 月 21 日试制灯泡成功。 在研制过程中，托马斯·阿 尔瓦·爱迪生仔细分析了当时的 煤气灯和弧光灯，他的主攻方向是寻找一种耐热材料。由电流把它烧到白热化 程度而发出炽热的光却又不至于断裂或熔化。他偶然发现棉线在空气中一下子烧成灰烬，而碳棉线放入处理过 的玻璃球内则发出了炽光。很遗憾，光亮只维持了几分 钟就消失了。他错误地放弃了这项试验，转而试用铯、 3 在并联电路中，通过电阻的电流与电阻成反比。I1/I2=R2/R1 在串联电路中，电阻两端的电压与电阻成正比。U1/U2=R1/R2镍、铂白金、铂铱合金等 1，600 种不同的耐热材料，收获都甚微。 托马斯·阿尔瓦·爱迪生重新回到了碳 的研究上。那年 10 月，他试验了一段长 20 厘米、直径为 0．15 厘米的碳棒，其耐热力达到 5．5 小时，他又 不断改进着碳化方法和抽气处理。 1879 年 10 月 21 日那天，他把 1 根直径为 0．025 厘米碳化了的棉线用作灯 丝，发出的光度明亮、稳定，它以 4 烛光的照明度，1 小时、2 小时……足足亮了 45 个小时，经过 1 年多的努 力，数千次的试验。人们盼望已久的电灯终于诞生了。 同年 10 月，托马斯·阿尔瓦·爱迪生改用碳化了的卡 纸大大改进电灯寿命后，生产商就迫不及待地把它投入生产。1880 年除夕，3，000 人走上纽约街头观赏这一新 发明。成功并未使托马斯·阿尔瓦·爱迪生停步。第二年，他制造出能连续亮上 1，200 个小时的毛竹丝灯。直 到 1904 年，奥地利人发明了比毛竹丝灯强 3 倍的钨丝灯，前者才被取代。钨丝灯从 1907 年起一直沿用至今。 电热 电流通过导体时，导体会发热。这种由电流产生的热，叫做电热。由电产生的热量，把电能转化为内能的现 象，叫做电热. 利用电热原理可以制成各种电热器，例如电烙铁、电炉、电熨斗、电烤箱、热水器、电孵化箱 等。 实验证明：通电的时间越长，电流产生的热量就越多。 现代在电热已经发展为一个行业，称为电热行业 （也叫电热产业） 。 家 庭 电路 中 电流 过大 的 原因 1．发生短路是电路中电流过大的原因之一 （1）短路：就是电流没有 经过用电器而直接构成通路。 （2）原因：发生短路时，电路中的电阻很小，相当于导线的电阻，电路中的电 流会很大。 （3）实际情况：在安装时致使火线和零线直接接通，或用电器内部火线和零线直接接通；电线或 用电器的绝缘皮由于老化而破损，致使火线和零线直接接通。 2．用电器的总功率过大是造成电流过大的另一 原因 （1）原因：电源电压一定，用电器的总功率过时，根据公式 I=P/U 可知，电路中的电流会过大。 （2） 实际情况：多个用户集中同时使用多个大功率的用电器；一个插座上使用多个大功率的用电器。 安 全 用 电原 则 1不靠近高压带电体室外高压线、变压器旁，不接触低压带电体。2不用湿手扳开关，插 入或拔出插头。3安装、检修电器应穿绝缘鞋，站在绝缘体上，且要切断电源。 4禁止用铜丝代替保险丝， 禁止用橡皮胶代替电工绝缘胶布。5在电路中安装触电保护器，并定期检验其灵敏度。6下雷雨时，不使用 收音机、录像机、电视机、且拔出电源插头，拔出电视机天线插头。暂时不使用电话，如一定要用，可用免提 功能。7严禁私拉乱接电线，禁止学生在寝室使用电炉、 “热得快”等电器。8不在架着电缆、电线的下面放 风筝和进行球类活动。 冰箱节电 电冰箱是家庭耗电最多的家用电器．105升单门冰箱每月耗电约25千瓦时，150升双门冰箱每月耗电40千瓦 时。因此，用上冰箱的家庭，首先要搞好冰箱节电。 1.购买电冰箱不要盲目攀比，要根据条件。双门比单门耗电高一半左右；相同容积条件下，单门比双门每 年少用电近200千瓦时。 2.购买冰箱要选择合适的容积。容积大了耗电多。据有关资料介绍，平均每人需要冰箱容积35升左右。如 四口之家，买120一150升的就可以了。 3.电冰箱应安放在通风阴凉妙，不要被太阳晒和靠近暖气或炉子。冰箱的冶凝器要与墙壁间留有10—20厘 米的距离；箱顶上不要放东西，并保留30厘米的空间，以利于散热。据测算，仅此项每年可节电25千瓦时，省 电费4元。 4.精心使用。①、切忌把热的食品放入冰箱，如开水、热莱等。②、不要把食品塞满，防止阻碍冷气循环。 ③当蒸发器表面结霜厚度超过3毫米时，要及时除霜，以提高制冷效果。④要减少开门次数和开门时间。 5.定期检查门封，防止漏冷气．方法是打开手电放入冰箱，关门观察四周是否漏光，如漏光应换门封，或 送修理部修理。 磁现象的本质 其实就是核外的电子作绕核运动时，形成了环绕原子核的电流圈，这个电流圈产生了磁场， 原子就具有了磁性。组成物质的每个原子都是一个小磁体。一般的物体内部无数个相当于小磁体的原子的排列 是杂乱无章的，它们的磁性都互相抵消了，所以整个物体不具有磁性。当物体内部的小磁体（原子）的 N、S 极首尾相接整齐排列时，物体的两端就形成了 N 极和 S 极，就具有了磁性。物体磁化的过程就是使物质内部的 原子按一定方向排列的过程。 磁针的跳动， 使他激动得摔了一跤 奥斯特受康德哲学思想的影响， 一直坚信电和磁之间一定有某种关系， 4电一定可以转化为磁。当务之急是怎样找到实现这种转化的条件。奥斯特仔细地审查了库仑的论断，发现库仑 研究的对象全是静电和静磁，确实不可能转化。他猜测，非静电、非静磁可能是转化的条件，应该把注意力集 中到电流和磁体有没有相互作用的课题上去。他决心用实验来进行探索。1819 年上半年到 1820 年下半年，奥 斯特一面担任电、磁学讲座的主讲，一面继续研究电、磁关系。1820 年 4 月，在一次讲演快结束的时候，奥斯 特抱着试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电 源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为 偏转角度很小，而且不很规则，这一跳并没有引起听众注意。以后，奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发 现磁针在电流周围都会偏转。在导线的上方和导线的下方，磁针偏转方向相反。在导体和磁针之间放置非磁性 物质，比如木头、玻璃、水、松香等，不会影响磁针的偏转。1820 年 7 月 21 日，奥斯特写成《论磁针的电流 撞击实验》的论文，正式向学术界宣告发现了电流磁效应。 电磁铁 1822 年，法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现，当电流通过其中有铁块的绕线时，它能使绕线中的铁块磁化。 这实际上是电磁铁原理的最初发现。1823 年，斯特金也做了一次类似的实验：他在一根并非是磁铁棒的 U 型铁 棒上绕了 18 圈铜裸线，当铜线与伏打电池接通时，绕在 U 型铁棒上的铜线圈即产生了密集的磁场，这样就使 U 型铁棒变成了一块“电磁铁” 。这种电磁铁上的磁能要比永磁能大放多倍，它能吸起比它重 20 倍的铁块，而 当电源切断后，U 型铁棒就什么铁块也吸不住，重新成为一根普通的铁棒。 清苦童年 法拉第的一生是伟大的，然而法拉第的童年却是十分凄苦的。为了解决全家的温饱，老法拉第带着 5 岁的 小法拉第迁到伦敦，希望改变贫穷的命运，不幸的是上帝非但没有给法拉第一家赐福，反而在小法拉第九岁那 年夺取了老法拉第的生命。迫于生计，仅有九岁的迈克尔·法拉第不得不承担起生活重担，去一家文具店充当 学徒。四年以后，13 岁的法拉第又到书店学徒。起初负责送报，后来充当图书装订工。真所谓“天欲将大任于 斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤……” 。 贫穷是不幸的，童工的生涯其清苦可知。难能可贵的是 小法拉第不安于贫穷，不安于清苦，奋志好学。14 岁时他跟一位装书兼卖书师傅当学徒，利用此机会博览群书。 他在二十岁时听英国著名科学家汉弗利·戴维先生讲课，对此产生了浓厚的兴趣。他给戴维写信，终于得到了 为戴维当助手的工作。法拉第在几年之内就做出了自己的重大发现。虽然他的数学基础不好，但是作为一名实 验物理学家他是无与伦比的。 电与磁 历史上， 电与磁是分别发现和研究的。 后来， 电与磁之间的联系发现了， 如奥斯特（ H.C.Oersted） 斯特金的电磁铁发明，使人们 看到了把电能转化为磁能的光明前景，这一发明很快在英国、美国以及西欧一些沿海国家传播开来。发现的电流磁效应和安培发现的电流与电流之间相互作用的规律。再后来，法拉第提出了电磁感应定律，这 样电与磁就连成一体了。19世纪中叶，麦克斯韦提出了统一的电磁场理论，实现了物理学的第二次大综合。 电磁定律与力学规律有一个截然不同的地方。根据牛顿的设想，力学考虑的相互作用，特别是万有引力相互作 用，是超距的相互作用，没有力的传递问题（当然，用现代观点看，引力也应该有传递问题）,而电磁相互作 用是场的相互作用。从粒子的超距作用到电磁场的“场的相互作用” ，这在观念上有很大变化。场的效应被突 出出来了。电场与磁场不断相互作用造成电磁波的传播，这一点由赫兹在实验室中证实了。电磁波不但包括 无线电波，实际上包括很宽的频谱，其中很重要的一部分就是光波。光学在过去是与电磁学完全分开发展的， 麦克斯韦电磁理论建立以后，光学也变成了电磁学的一个分支了，电学、磁学和光学得到了统一。 电磁波为横波，可用于探测、定位、通信等等。电磁波谱波长从长到短 是无线电波，微波，红外线，可见 光 , 紫外线，伦琴射线 X 射线 , 伽玛射线 . 应用： 无线电波用于通信等 .微波用于微波炉、卫星通信等. 5红外线用于遥控、 热成像仪、 红外制导导弹等.可见光是所有生物用来观察事物的基础.紫外线用于医用消毒， 验证假钞，测量距离，工程上的探伤等.X 射线用于 CT 照相.伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新 的射线等. 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（CNSS） ，是继美国的全球定位系统（GPS）和俄 罗斯的 GLONASS 之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，可在全球范围 内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。截止2012 年5月在轨卫星12颗，已经初步具备区域导航、定位和授时能力。北斗卫星导航系统将在2020年形成全球覆盖能 力。目前其定位精度优于20m，授时精度优于100ns。 光缆网是信息高速路的基石 光缆是当今信息社会各种信息网的主要传输工具。 如果把 “互联网” 称作 “信 息高速公路”的话，那么，光缆网就是信息高速路的基石 光缆网是互联网的物理路由。一旦某条光缆遭受 破坏而阻断，该方向的“信息高速公路”即告破坏。通过光缆传输的信息，除了通常的电话、电报、传真以外， 现在大量传输的还有电视信号，银行汇款、股市行情等一刻也不能中断的信息。目前，长途通信光缆的传输方 式已由 PDH 向 SDH 发展，传输速率已由当初的140MB/S 发展到2.5GB/S、4×2.5GB/S、16×2.5GB/S 甚至更高， 也就是说，一对纤芯可开通3万条、12万条、48万条甚至向更多话路发展。如此大的传输容量，光缆一旦阻断不 但给电信部门造成巨大损失，而且由于通信不畅，会给广大群众造成诸多不便，如计算机用户不能上网、股票 行情不能知晓、银行汇兑无法进行、异地存取成为泡影、各种信息无法传输。在边远山区，一旦光缆中断，就 会使全县甚至光缆沿线几个县在通信上与世隔绝，成为孤岛。给党政军机关和人民群众造成的损失是无法估量 的。 粒子的寿命 粒子的寿命是粒子的第三个主要特征量。电子、质子、中微子是稳定的，称为 "长寿命"粒子；而其他绝大 多数的粒子是不稳定的，即可以衰变。一个自由的中子会衰变成一个质子、一个电子和一个中微子； 一个π 介 子衰变成一个μ 子和一个中微子。粒子的寿命以强度衰减到一半的时间来定义。质子是最稳定的粒子，实验已 测得的质子寿命大于10的33次方年。 能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质的统 称。是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水 能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能 源和可再生能源 . 期末专题复习 能量之间转换的各种类型及方法 1 、电能转化热能 电能转化热能一般通过热电阻或热辐射，例如家用的电热炉，是在热阻丝内通过大量电流使热阻丝产生大量热 能，通过热辐射传导给周围环境。也可以通过微波装置，使电能转化成微波，通过直接的热辐射转为热能 热能转化电 能 。至今为止，人们还没想出很有效率的方法可以让热能直接转化为电能，似乎人们只发明了电 能和机械能转化的装置，所以，如果想任何形式能量转换为电能，必须先转换为机械能。但是，有的物质如陶 瓷等，在温度变化时可以产生电势差，进而产生微弱电能，但无法用于发电。 2. 机械能转化电能 通过切割电磁圈的磁感线，可以使机械能转化为电能。在电机中，机械能和电能可以互逆转换。 3. 光能转化电能 可以通过光电效应使光照射在金属表面而辐射出电子，通过这种方法，人们设计了太阳能板，太阳能板是通过 阳光照射硅晶体的 PN 结产生空穴电压产生电能的，光能转化电能是相对比较有效的转换方式，并且随着不可 再生能源的枯竭，人们越来越重视可再生清洁能源的应用，光能就是最受关注的清洁能源之一。 4. 化学能转化电能 通过化学反应使得正电子和负电子分别在阳极和阴极汇聚，其实这也是电池的充电过程。 65. 电能转化机械能 借助电磁感应效应， 人们设计了电机， 可以使电能轻松转化为机械能。 在电机中， 电能和机械能可以互逆转换。 6. 化学能转化热能 可以通过核裂变使得熵值大量增加，进而产生大量热能传导出去。在核裂变过程中，不仅产生大量热能，还产 生大量光能及机械能等。 还有一种方法就是通过可燃物的燃烧，伴随着光能的同时也产生大量热能。 7. 热能转化机械能 至今人们想到的最好方法，只有通过加热水进而通过水蒸气驱动机械做功，自从瓦特发明蒸汽机以来，人们一 直沿用这个方法进行转换。 8. 机械能转化热能 机械做功摩擦可以产生热能，但一般效率不高，而且在实际应用中无法通过这样的转化大量提供热能，只作为 机械能的能量损耗而已。 9. 光能转化热能 光能在照射到物体时，自然就会伴随热能的传导，但不同波段的光波导热能力不同。 10. 光能转化机械能：太阳帆 11. 光能转化化学能：植物吸收太阳光进行光合作用 电 吹 风还 能治 疗肩 颈痛 、感冒 、 脚汗 吹风还是家庭护理的好帮手，您不妨一试： 1.肩颈痛。落枕、肩周炎以及夏日贪凉常会引起肩颈部疼痛。而电吹风的热风可直达病所，改善局部血液循环， 起到舒通血脉、散寒止痛的作用。方法如下：先用药酒或红花油等外擦患侧皮肤，然后用电吹风沿肩颈部吹热 风，直至局部皮肤潮红，同时配合食指、拇指轻揉、拿捏。此法同样适用于因外伤或风寒引起的腰痛。 2.感冒。医学研究表明，环境温度达到℃时，流感病毒就可受到抑制，42℃时就会被杀死。所以，感冒初起时， 患者可在距鼻子约10厘米处从下向上吹鼻尖及两鼻孔5—8分钟，能缓解鼻塞、流鼻涕等不适。发烧患者不妨在 药物治疗的同时，用电吹风吹大椎穴位于人体的第七颈椎棘突下3—5分钟，可影响人体的体温调节中枢促 使大量汗液排出，以利退热，每日吹2—3次即可，直至体温恢复正常。 3.脚汗。易出脚汗的人鞋子里总是湿漉漉的，不仅影响穿着的舒适性，严重时还会引起霉菌感染。在穿鞋前， 不妨用电吹风向鞋内吹上片刻，这样一来，热风不仅会使鞋子穿起来更干燥、舒适，还有杀灭霉菌、避免脚癣 的作用。 身体带电的鱼 电鳗是生活在中美洲和南美洲河流中的淡水鱼。从外形上看，它像鳗鱼，但从解剖学的构造来鉴别，它更像 一种接近鲤科的鱼类。电鳗身长2米，体重可达20千克，可以称得上是一种大鱼。 它身怀绝技的奥秘就在于它能发电，在它的身体两侧的肌肉中，分布着一些特殊的发电器官，仿佛是活的伏 特电堆：这种由多达6000个的特殊肌肉组织薄片构成的肌体部件，由结缔组织在这些薄片之间间隔着，与这种 发电器官连通着的还有遍布全身的神经网络。 电鳗释放电能时的电压可达300伏特， 这足以使河里的动物和人体， 感受到电鳗的存在及其电流的刺激。 狡猾的电鳗通常是神不知鬼不觉地游近毫无戒备的鱼群和蛙类群体，然后突然放电杀伤猎物。可恶的是，它 所电杀的猎物远远超出了它的好胃口所能容纳的食量，因而不少人认为电鳗是造成某些地方鱼类产量锐减的罪 魁祸首。 鳗不仅能发电，它的肉也味道鲜美，富于营养。为了捕获这种美味，人们总是先将一些家畜赶进河里，让电 鳗在它们身上作无谓的放电——消耗大量的电能。然后，就可以放心大胆地下河施网捕鱼尝鲜了，体力与电流 均已减弱的电鳗已经失去了“电击”的杀伤力了。 生活在非洲尼罗河里和西非一些河流中的电鳃，也是一种怀揣发电机的鱼类，所不同的是，它不像电鳗那样 残杀无辜，它的放电“秘密武器”只限于用来自卫。当地居民甚至还将电鲶的“放电本事” ，当作一种理疗风湿 7 一说到电吹风，大家首先想到的是吹头发。其实，在生活中，电病的特殊医疗器械，而受益匪浅。 能效等级：是表示能效等级是表示家用电器产品能效高低差别的一种分级方法，按照国家标准相关规定， 目 前我国的能效标识将能效分为五个等级。等级1表示产品节电已达到国际先进水平，能耗最低；等级2表示产品 比较节电；等级3表示产品能源效率为我国市场的平均水平；等级4表示产品能源效率低于市场平均水平；等级5 是产品市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售。 电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得 到了极大的提高。是一种高效节能橱具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。 电磁炉是利用电磁 感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈（即励磁线圈） 、高频电力转换装置、控制器及铁磁材 料锅底炊具等部分组成。使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线 大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。在加热过程中没有明火，因此安全、 卫生。 卫星电视广播是由设置在赤道上空的地球同步卫星，先接收地面电视台通过卫星地面站发射的电视信号，然后 再把它转发到地球上指定的区域，由地面上的设备接收供电视机收看。采用这种方式实现的电视广播就叫卫星 电视广播。 “中星九号”直播卫星是中国卫通于2005年4月从法国泰雷兹阿莱尼亚宇航公司TAS引进的新一代广播电视直 播卫星，价值1亿欧元。它采用法国 SB4000系列成熟商用卫星平台，设计寿命15年，发射重量4.5吨，装载有 22个 Ku 频段大功率转发器，总功率约11000瓦。作为中国卫星时代的开启者，它有哪些亮点呢？ 信号可以直接到户 要一个半米“小锅”就可以接收。 亮点二：覆盖面积大 亮点一： “中星九号”属于直播卫星，信号可以直接到户，而不必经电视台再转送。在地面只需 和地面、有线数字电视相比，卫星直播数字电视的优势是覆盖面积大，而目前一个卫星电视接收套站的价格只有几百元。具体来说，卫星投入使用后，不 仅大大增加了传输容量，提高了节目收视质量，而且将中国广播电视覆盖率提高到98%%以上。 “中星九号”的 投入使用将有效解决中国广大偏僻乡村无法收看卫星直播节目的尴尬。 潮汐能是指海水潮涨和潮落形成的水的势能， 其利用原理和水力发电相似。 潮汐能是以势能形态出现的海洋能， 是指海水潮涨和潮落形成的水的势能与动能。它包括潮汐和潮流两种运动方式所包含的能量，潮水在涨落中蕴 藏着巨大能量，这种能量是永恒的、无污染的能量。以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。Nur für den pers?nlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden. 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