科学家找到免费能源，未来人类不用担心资源问题，为什么要被禁止使用

永动机是什么

永动机是指违反热力学基本定律的不能实现的发动机。

不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了热力学第一定律，故称为“第一类永动机”。在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”。永动机这个名词不是很恰当。如飞轮之类，一旦开始运动，若无摩擦阻力作用，是可以永久继续运动下去的，这在实际上虽然不易实现，但是在道理上说得通，可以看作一种实际的极限情况。所谓永动机并不是指这种情况，不是试图去保持永恒的运动，而是期望在没有外界能源供给，即不消耗任何燃料和动力的情况下，源源不断地得到有用的功。如果这种永动机真的能够制成，那么就可以不使用任何自然能源无中生有地得到无限多的动力。在人们还没有掌握自然的基本规律时，这种想法曾经引诱许多有杰出创造才能的人，他们付出了大量的智慧和劳动，追求这种梦想的实现。但是，没有任何一部永动机被实际地制造出来，也没有任何一个永动机的设计方案能受住科学的审查。

B、永动机违反了能量守恒定律或违反了热力学第二定律，永动机是不可能制成的，故B错误；

C、卫星与地面站利用电磁波传递信息，故C错误；

D、手机是利用电磁波传递信息的，手机可以产生电磁场，会产生电磁污染，故D错误；

故选B．

永动机确实不存在。 这种违背能量守恒的存在，只要我们的世界不出现bug就不存在。至于地球是否是永恒的动机，我们可以先给出答案——当然不一样； 在很多人看来，地球似乎符合永动机的许多特性。 它没有输入能量，但可以一直在宇宙中旋转。 而且，45亿年以来一直如此。 宇宙中最完美的永动机案例就在这里.其实不然。 这必须从地球的成因开始。

地球旋转初期转动惯量是天生的，但不是凭空得到的。 根据现代天体形成理论，太阳系所有天体诞生于一个星云，重力中心天体或星云分布不一致引起的变化呈螺旋状收缩，最后在中心形成太阳，在其他不同的距离形成行星。太阳系原始恒星盘，中心的太阳开始闪耀，离太阳很近的行星上剩下的生长时间变少了在各个不同距离轨道上形成的行星，其形成时带来的角动量将伴随一生，但由于太阳及其卫星的潮汐引力，自转将逐渐减速，从数十亿年前的6小时发展到现在的24小时。

由此可见，地球正在逐渐减速，在比较古老的未来，地球的自转周期超过了24小时.当然，地球巨大的质量会使这个周期变得非常长，但综上所述，我们可以看到地球并不是永动机，而是自转速度逐渐变慢，旋转也有可能逐渐停止。 这和我们思考的永动机大不相同！因为根据能量守恒定律，一种能量在转换或传输后是不可能100%无损的。你可以长时间没有能量地走下去，但你不能做任何“工作”。你只能自己转。如果永动机能够实现，人类的生活将更加没有意义。

每个人都可以实现自己的梦想，他们可以制造“汽车、发电机……”所有“能源”企业都将倒闭.潮汐是由月球引力引起的永动机。永动机的定义是不需要能量输入，但可以持续输出能量。因为节能，永动机无法实现。你说的潮汐发电是把海水的机械能转化成其他能量，不是永动机能量守恒时，只能从一种形式转换成另一种形式，既不会消失，也不会再生。永动机肯定会耗能，不会节能。然后你可以造一个出来看爱因斯坦，这样你就造不出牛了？如果你能做到，你会故意说我比那个爱因斯坦更牛。至少世界上所有的能源问题都解决了。人类不应该再贪婪地挖煤产油。一旦能源问题得到解决，人类就不再需要为能源而发动战争。

一架飞行时间与飞行距离超长，体积巨大，仅次于世界上最大的客机A380，阳光动力2号翼展达到了72米，但它的重量只有2300公斤，而且最不可思议的是，这架巨大的飞机在天空之飞行居然不需要耗费一滴燃油。

自从这架阳光动力2号问世之后，不断的在刷新人类对于太阳能能源的认识，2014年成功首飞之后，开始人类首次太阳能环球飞行，2019年7月26日，阳光动力2号成功的降落到它一年前起飞的全球最大的机场阿联酋机场，经过一年半的时间，这架太阳能飞机没有耗费一滴燃油，仅仅依靠太阳能源完成了环球飞行的壮举。

阳光动力2号能够不费一滴油完成环球飞行，最大的功臣就是遍布全身的光伏电池，这款飞机在机翼上安装了17248块光伏电池板，凭借自身巨大的体积，让电池能够发挥到最大优势。此外，阳光动力2号还搭载了锂电池，飞机白天飞行时可以通过光伏板吸收太阳能，并且将多余的能量储存到锂电池中，在夜间飞行时，就不必担心太阳能源不足无法继续飞行，这架飞机可以无视昼夜长距离飞行。

这款飞机使用的机身材料都是重量级轻、承载能力强的材料，主要是碳纤维，最大限度的在保障机身强度的情况下，减轻机身重量，降低重量对飞行能源的消耗，让飞机能够搭载更多的电视，和拥有更高的续航里程。

阳光动力2号的首次环球飞行耗时五个月，为了更换飞行员，只降落了12次，其中从南京飞往夏威夷航段，更是连续飞行了5天5夜，这架太阳能飞机在天空连续飞行了超过8500公里的距离，完成了飞越太平洋的壮举，如果不是为了更换飞行员，这架太阳能飞机理论上，可以在天空中依靠太阳能源永远的飞行下去。

科技的发展日新月异，在地球不可再生能源逐步减少的今天，能够充分利用太阳能源，将给人类生活带来翻天覆地的变化，作为世界上最清洁的能源，太阳能正在一点一滴的改变我们的生活，就如同这架不需要任何燃料的阳光动力2号一样，太阳能一定能给我们带来惊喜。

6 高中 物理 必修一 高一 知识梳理 高一物理知识点归纳

弹力

（1） 形变：物体的形状或体积的改变，叫做形变。

说明：①任何物体都能发生形变，不过有的形变比较明显，有的形变及其微小。

②弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变，叫做弹性形变，简称形变。

（2）弹力：发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。

说明：①弹力产生的条件：接触；弹性形变。

②弹力是一种接触力，必存在于接触的物体间，作用点为接触点。

③弹力必须产生在同时形变的两物体间。

④弹力与弹性形变同时产生同时消失。

（3）弹力的方向：与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。

几种典型的产生弹力的理想模型：

① 轻绳的拉力（张力）方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。

② 点与平面接触，弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。

③ 平面与平面接触，弹力方向垂直于平面，且指向受力物体；球面与球面接触，弹力方向沿两球球心连线方向，且指向受力物体。

（4）大小：弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx，k是劲度系数，表示弹簧本身的一种属性，k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关，而与运动状态、所处位置无关。其他物体的弹力应根据运动情况，利用平衡条件或运动学规律计算。

摩擦力

（1） 滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。

说明：①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。

②摩擦力具有相互性。

ⅰ滑动摩擦力的产生条件：A.两个物体相互接触；B.两物体发生形变；C.两物体发生了相对滑动；D.接触面不光滑。

ⅱ滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并跟物体的相对运动方向相反。

说明：①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”

②滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。

ⅲ滑动摩擦力的大小：F=μFN

说明：①FN两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力。应具体分析。

②μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。

③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。

ⅳ效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动。

ⅴ滚动摩擦：一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦，滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。

（2）静摩擦力：两相对静止的相接触的物体间，由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。

说明：静摩擦力的作用具有相互性。

ⅰ静摩擦力的产生条件：A.两物体相接触；B.相接触面不光滑；C.两物体有形变；D.两物体有相对运动趋势。

ⅱ静摩擦力的方向：总跟接触面相切，并总跟物体的相对运动趋势相反。

说明：①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。

②静摩擦力的方向可以与运动方向相同，可以相反，还可以成任一夹角θ。

③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。

ⅲ静摩擦力的大小：两物体间的静摩擦力的取值范围0＜F≤Fm，其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力。静摩擦力的大小应根据实际运动情况，利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。

说明：①静摩擦力是被动力，其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡，在取值范围内是根据物体的“需要”取值，所以与正压力无关。

②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数（选学）Fm＝μsFN。

ⅳ效果：总是阻碍物体间的相对运动的趋势。

对物体进行受力分析是解决力学问题的基础，是研究力学的重要方法，受力分析的程序是：

一、匀变速直线运动的特征和规律：

? 匀变速直线运动：加速度是一个恒量、且与速度在同一直线上。

基本公式： 、、

（只适用于匀变速直线运动）。

? 当v0=0 、a=g （自由落体运动），有

vt=gt 、 、 、。

?当V0竖直向上、 a= -g （竖直上抛运动）。

注意： (1)上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。

(2)全过程加速度大小是g，方向竖直向下，全过程是匀变速直线运动

(3)从抛出到落回抛出点的时间：t总= 2V0/g =2 t上=2 t 下

(4)上升的最大高度（相对抛出点）：H=v02/2g

(5)*上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向

(6)*上升、下落经过同一段位移的时间相等。

(7)*用全程法分析求解时：取竖直向上方向为正方向，S>0表示此时刻质点的位置在抛出点的上方；S<0表示质点位置在抛出点的下方。 vt >0表示方向向上； vt <0表示方向向下。在最高点 a=-g v=0。

二、运动的合成和分解：

1．两个匀速直线运动的物体的合运动是___________________运动。一般来说，两个直线运动的合运动并不一定是____________运动，也可能是_____________运动。合运动和分运动进行的时间是__________的。

2．由于位移、速度和加速度都是______量，它们的合成和分解都按照_________法则。

三、曲线运动：

曲线运动中质点的速度沿____________方向，曲线运动中，物体的速度方向随时间而变化，所以曲线运动是一种__________运动，所受的合力一定 .必具有_________。物体做曲线运动的条件是________________ 。

四、平抛运动（设初速度为v0）：

1．特征：初速度方向____________，加速度____________。是一种 。。。

2．性质和规律：

水平方向：做______________运动， vX=v0 、x=v0t 。

竖直方向：做______________运动， vy=gt＝ 、y=gt2/2＝ 。

合速度：V= ，合位移S= 。

3．平抛运动的飞行时间由 决定，与 无关。

五、斜抛运动（设初速度为v0，抛射角为θ）：

1．特征：初速度方向_______________，加速度________________。

2．性质和规律：

水平方向：做______________运动， vX= 、x=

竖直方向：做______________运动， vy= 、y=。

合速度：V= ，合位移S= 。

3．在最高点 a=-g vy=0

最大高度：H=,射程S= 飞行时间T＝

圆周运动 知识要点

一、匀速圆周运动的基本概念和公式：

1．速度（线速度）：

定义：文字表述____________________________________；定义式为_________；

速度的其他计算公式：v=2rπ/T=2πRn、n 是转速。

2．角速度：

定义：文字表述______________________________________；定义式________；

角速度的其他计算公式：_________________________________。

线速度与角速度的关系：___________________。

3．向心加速度：计算公式： a=v2/r=ω2r = .

注意：（1）上述计算向心加速度的两个公式也适用于计算变速圆周运动的向心加速度，计算时必须用该点的线速度（或角速度）的瞬时值；

（2）v一定时，a与r成反比； 一定时，a与r成正比。

4．向心力：

计算公式：F=mv2/r ＝ ＝ ＝

（1）匀速圆周运动速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动；加速度大小不变方向时刻改变，是一种变加速运动。匀速圆周运动的速度、加速度和所受向心力都是变量，但角速度是恒量；

（2）线速度、角速度和周期都表示匀速圆周运动的快慢；运动越快，则线速度越 、角速度越 、周期越 。

（3）匀速圆周运动时物体所受合外力必须指向圆心，作为使物体产生向心加速度的向心力。如果物体做变速圆周运动，合外力的沿半径的分力是此时的向心力，它改变速度的方向；合外力的切向分力则改变速度的大小。

二、圆周运动题型分析：

在水平面上的匀速圆周运动：知道飞机绕水平圆周盘旋、自行车或汽车在水平面内转弯、火车转弯、*圆锥摆等问题中物体所受合外力作为向心力。汽车过拱桥、细绳拉住物体在竖直平面内作圆周运动（不是匀速）时，沿半径方向的合力提供向心力，在最高点的合力向下，在最低点的合力向上。

万有引力 知识要点

一、万有引力定律： F=

适用条件：两个质点间(质量均匀分布的球可以看作质量在球心的质点)二、万有引力定律的应用：（天体质量M, 天体半径R, 天体表面重力加速度g ）

1．万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时，r=R+h )

G

中心天体的质量： M=4π2r3/GT2

人造地球卫星的作圆周运动速度大小计算：

2．重力=万有引力

地面物体的重力加速度：mg = G g = G ≈9.8m/s2

高空物体的重力加速度：mg = G g = G <9.8m/s2

3．第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的.

由mg = m 或由 = =7.9km/s

7.9×103m/s称为第一宇宙速度；11.2×103m/s称为第二宇宙速度；16.7×103m/s称为第三宇宙速度。

4．通讯卫星（又称同步卫星）相对于地面静止不动，其圆轨道位于赤道上空，其周期与地球自转周期相同（一天），其轨道半径是一个定值。

5．卫星在发射时加速升高和返回减速的过程中，均发生超重现象，进入圆周运动轨道后，发生完全失重现象，一切在地面依靠重力才能完成的实验都无法做。

机械能和能源 知识要点

一、功和功率：

1．功的计算公式： W＝ （条件： ）

2．做功的两个不可缺少的因素：（1） ；（2） ；

功是标量、是过程量。功的大小反映了力在使物体发生一段位移的过程中的总效果；同时功又是物理过程中能量转移或转化的量度。

注意：当 = π时，W=0。例如：线吊小球做圆周运动时，线的拉力不做功；当π/2<α≤π时，力对物体做负功，也说成物体克服这个力做了功（取正值）

3．功率：定义式

物理意义：___________________________；单位及换算：1kW= W

其他计算公式：平均功率_____________________；

瞬时功率_____________________。

额定功率是发动机正常工作时最大功率；实际输出功率小于或等于额定功率。

二、动能和动能定理：

1．动能：大小____________决定因数：_______。

注意：动能是标量，动能没有方向，不要把速度的方向误认为是动能的方向。动能是状态量，是瞬时量，与一个时刻或位置相对应。

2．动能定理：

文字表述：____________________________________________________；

公式表示： W=EK2－EK 1 ＝mv22/2-mv12/2

讨论：当W>0时， EK2 >EK1，动能增大；

当W<0时， EK2 <EK1 动能减小；当W=0时 EK2 = EK1 动能不变。

注意：（1）功和能是两个不同的概念，但相互之间有密切的联系，这种联系体现于动能定理上，外力对物体做的总功等于物体动能的增加。（2）外力对物体所做的总功等于物体受到的所有外力的功（包括各段的运动过程）的代数和。（3）适用对象：适用于单个物体。

三、重力势能和弹性势能：

1，重力势能：

（1）重力做功的特点：重力对物体做的功只跟 有关，而跟物体的运动的路径无关。

（2）重力势能的定义和定义式： 。

性质：重力势能是标量、状态量、相对量。当物体位于所选择的参考平面（零势面）的上方（下方）时，重力势能为正直（负值）。但重力势能的差值与参考平面的选择无关。重力势能属于物体和地球组成的系统。

（3）重力势能与重力做功的联系：重力做的正功等于物体的重力势能的减小，即WG=mgh1—mgh2；如重力做的负功（多少）等于重力势能增加。

2．弹性势能：物体由于发生了弹性形变，而具有的能量，其大小与物体的 .及 有关。弹性势能的变化与弹力的功的关系是 。

四、机械能守恒定律：

1．内容：_______________________________________________________

________________________________________________；

2．条件：只有重力（弹力）做功，其他力不做功。这里的弹力指研究弹性势能的物体（如弹簧）的弹力，不是指通常的拉力、推力。不能误认为“只受重力（弹力）作用。

3．表达式：E2=E1或

注意：（1）研究对象是系统；（2）分清初、末状态。

4．功和能的关系

重力的功?量度?重力势能的变化,弹力的功?量度?弹性势能的变化

合外力的功?量度?动能的变化（注意：合外力包括重力合弹力）

除重力和弹力之外的外力的功?量度?机械能的变化

五、能量守恒定律和能源：

1． 能的转化和守恒定律： 。

2．第一类永动机是指

3．第二类永动机是指

4．一次能源有 。

二次能源有 。

其中属于可再生能源有 属于不可再生的能源有

5．未来的能源有 。

经典力学与物理学的革命 知识要点

1．经典力学的建立

经典力学是描述宏观物体低速运动规律的力学体系。17、18世纪建立，也叫牛顿力学（因为牛顿建立了普遍适用的力学规律——牛顿运动定律和万有引力定律）或古典力学。对经典力学的建立作出重要贡献的有： 、 、

、 、、 等。

2．经典力学的局限性: 只适用于

3．经典时空观（三个结论）：

4．相对论时空观：同时是相对的；空间距离是相对的

狭义相对论——爱因斯坦创立。重要结论有：运动的时钟 ；运动的尺子 ，运动的物体的质量随速度的增加而 。

5．经典物理学能量观——一切自然过程（包括物质、能量）都是

普朗克能量量子化——物质发射（或吸收）能量时，能量是

量子说：普朗克提出，能够很好解释 规律。

6．光子说：认为E=hν 爱因斯坦提出，能够很好解释 规律。

光的本性：光具有波粒二象性（光的干涉、衍射和偏振等说明光具有 ，光电效应说明光具有 ）

物理基础知识练习题

1a．两个质量不同的物体，放在不同的水平面上，用相同的水平拉力分别使它们运动相同的位移，则拉力对物体做的功大。(填“一样”或“不一样”)

1b．放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F1作用下，移动位移S；如果拉力改为与水平方向成300的力F2，移动的位移为2S，已知F1和F2所做的功相等，则F1与F2的大小之比为 。

1c．如图所示，光滑斜面的倾角为θ，斜面高度为h，底边长为L。用水平恒力F将质量为m的物体从斜面底端推到斜面顶端时，推力做功为W1=，重力做功为W2= ，斜面对物体的弹力做功为W3= 。

2a．汽车在水平的公路上，沿直线匀速行驶，当速度为18m/s时，其输出功率为72kW，汽车所受到的阻力是N。

2b．质量是2kg的物体，从足够高处自由落下，经过5s重力对物体做功的平均功率是______W，瞬时功率是______W。（取g＝10m／s2）

2c．质量为5.0×103 kg的汽车，在水平路面上由静止开始做加速度为2.0m/s2的匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103N，汽车在起动后第1s末牵引力的瞬时功率是 。

3a．在粗糙水平面上，质量为m的物体在水平恒力F的作用下，运动位移S，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则运动位移S时物体的动能为 。

3b．斜面的倾角为θ，斜面高度为h，物体与斜面的动摩擦因数为μ。物体从斜面顶端由静止滑到底端的动能为 。

3c．有一质量为m的小球，以初速度V0竖直上抛后落回原处，如不计空气阻力，小球的速度变化了_________，小球的动能变化了__________.

3d．水平面上的质量为m的物体，在一个水平恒力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经过位移S后撤去外力，又经过位移3S物体停了下来。则物体受到的阻力为 。

4a．重力对物体做10J的功,物体重力势能 了 J. 重力对物体做－10J的功,物体重力势能 了 J。

4b．单摆的摆球从最大位移处向最低位置运动的过程中，重力做 ，重力势能 ，摆线的拉力 。

5a．以V0的初速度竖直上抛一个小球,忽略空气阻力,则上升的最大高度为 ,上升高度h时的速度为 。

5b．如图，长为L的细绳一端固定，另一端连接一质量为m的小球，现将球拉至与水平方向成30°角的位置释放小球（绳刚好拉直），则小球摆至最低点时的速度大小为 ,绳子的拉力为 .

6a．一质点做匀速圆周运动过程中，角速度 ，周期，动能 ，动量 ，向心力 ，向心加速度 。（填变化与否）

6b．一质点做匀速圆周运动，在12s内运动的路程为24m，则质点的线速度大小为。

6c．一质点做匀速圆周运动，在3s内半径转过角度为1200，则质点的角速度为，周期为 。

6d．一质点做匀速圆周运动的半径为r，周期为T，则质点的线速度大小为 ，角速度为 ，频率为 。

6e．已知一质量为m的质点做匀速圆周运动的半径为r，周期为T，则质点的向心力为F= 。

7a．如左图为光滑的半球形碗，质量为m的小球从A点由静止滑下，则小球在最低点B时的速度为，向心加速度为 ，向心力为 ，球对碗底的压力为。

7b．如下中左图，一根长为L的细线一端固定，一端系一质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则小球在最高点时的最小速度为，绳子的最小拉力为 ；*在最低点时小球的最小速度为，*绳子的最小拉力为 。

7c*．如下中右图，一长为L的轻杆一端系一质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则小球在最高点时的最小速度为，轻杆对小球的作用力最小为 ；在最低点时小球的最小速度为，轻杆对小球的作用力最小为。 7d．如上右图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左轮的半径为2r。c点在左轮上，到左轮中心的距离为r。a点和b点分别位于右轮和左轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则a、b、c三点的线速度大小之比为 ；a、b、c三点的向心加速度大小之为 。

8a。两颗人造地球卫星的质量分别为m和2m，轨道半径分别为4 r和r，则地球对两颗人造卫星的万有引力之比为 ，向心加速度之比为 ，线速度之比为 ，周期之比为。

8b。已知海王星和地球的质量比M：m=16：1，它们的半径比R：r= 4：1，求：

（1）海王星和地球的第一宇宙速度之比。

（2）海王星和地球表面的重力加速度之比 。

8b。如果某恒星有一颗卫星，此卫星沿非常靠近恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T，则可估算此恒星的平均密度为（万有引力恒量为G）

物理定理、定律、公式表

一、质点的运动（1）------直线运动

1）匀变速直线运动

1.平均速度V平＝s/t（定义式） 2.有用推论Vt2-Vo2＝2as

3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt＝Vo+at

5.中间位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t

7.加速度a＝(Vt-Vo)/t ｛以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则aF2)

2.互成角度力的合成：

F＝(F12+F22+2F1F2cosα)1/2（余弦定理） F1⊥F2时:F＝(F12+F22)1/2

3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解：Fx＝Fcosβ，Fy＝Fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tgβ＝Fy/Fx）

注：

(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则

（2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立

(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图

(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大，合力越小

（5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。

四、动力学（运动和力）

1.牛顿第一运动定律(惯性定律）：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止

2.牛顿第二运动定律：F合＝ma或a＝F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

3.牛顿第三运动定律：F＝-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲运动}

4.共点力的平衡F合＝0，推广 ｛正交分解法、三力汇交原理｝

5.超重：FN>G，失重：FN>r｝

3.受迫振动频率特点：f＝f驱动力

4.发生共振条件:f驱动力＝f固，A＝max，共振的防止和应用〔见第一册P175〕

5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕

6.波速v＝s/t＝λf＝λ/T{波传播过程中，一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定}

7.声波的波速(在空气中）0℃：332m/s；20℃:344m/s；30℃:349m/s；(声波是纵波)

8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大

9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)

10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同｛相互接近，接收频率增大，反之，减小〔见第二册P21〕｝

注：

（1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身；

（2）加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰与波谷相遇处；

（3）波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式；

（4）干涉与衍射是波特有的；

(5)振动图象与波动图象；

(6)其它相关内容：超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。

继续

学生相互议论：假设通过电磁铁的电流由1A增加到2A，电磁铁的磁性会怎样？是否可以这样推测：导线中的2A电流是两股1A电流汇合而成的，每股电流都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。

如果电磁铁的电流不变，线圈由100匝增加到200匝，它的磁性又会怎样？是否可以这样推测：200匝线圈是由两组100匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。

通过以上推测可以想到：电磁铁的线圈匝数越多，通过的电流越大，电磁铁的磁性将越强。

●制定计划与设计实验

通过怎样的实验来检验以上猜想呢？这个实验需要解决三个问题，同学们讨论了解决这三个问题的各种可能方法：

(1)怎样测量电磁铁磁性的强弱？

学生A：看它能吸起多少根大头针或小铁钉。

学生B：看它能吸起多少铁屑（用天平称）。

学生C：看它对某一铁块的吸引力（用弹簧测力计把被电磁铁吸住的铁块拉开时弹簧测力计的读数）有多大。

(2)怎样改变和测量通过电磁铁线圈的电流？

学生D：用滑动变阻器改变线圈中的电流，用电流表测量电流的大小。

学生E：用增减电池来改变线圈中的电流，用串联小灯泡的亮度来比较电流的大小。

(3)怎样改变电磁铁线圈的匝数？

学生F：使用中间有抽头、能改变线圈匝数的现成电磁铁产品。

学生G：临时制作电磁铁线圈，边实验、边绕制。

教师建议：用学生C，D，F提出的方法来组成探究实验的方案。

●进行实验与收集证据

按照教师的建议，学生分小组进行实验操作：把开关、滑动变阻器、电流表、电磁铁串联起来接到电源上，当滑动变阻器取不同值时测量电流和电磁铁对铁块的吸引力，把测量数据填入下表（表1）。

电流/A

电磁铁对铁块的引力/N

改变线圈匝数，调节滑动变阻器，使电流保持不变，测量不同匝数时电磁铁对铁块的吸引力，把实验数据填入下表（表2）。

匝数

电磁铁对铁块的引力/N

●分析与论证

各个小组从本组实验的表1数据看到，当电磁铁线圈匝数不变、电流逐渐增大时，电磁铁对铁块的吸引力是同步增大的；从表2数据看到，在电流相同的情况下、电磁铁线圈的匝数增加时，电磁铁对铁块的吸引力是同步增大的。由此可以证实：电磁铁的磁性强弱和电磁铁线圈的匝数、通过电磁铁线圈的电流有关，电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，磁性越强。

●评估

回顾以上操作，看看有什么不妥的地方：当改变线圈匝数的时候，是否确实做到了线圈中电流和线圈的形状都不变？当测量电磁铁的吸引力时，是否用的是同一个铁块？有没有其他因素影响了实验结果？如果这些因素在实验中都作了充分的考虑，实验的结果应该是可靠的。

●交流与合作

各个小组把实验过程和结果写成实验报告，并分别在班上报告本组的实验结果，进行讨论和交流。

二、科学内容

本标准的科学内容分为物质、运动和相互作用以及能量三大部分。下表为科学内容标准的一级主题与二级主题。这种主题式的呈现形式不代表教材的结构或教学的顺序。教材的编写者可以根据内容标准组织编写不同特色的教材。

内容标准中的活动建议不是规定的教学内容，教师可以从中选用，也可以结合当地情况开展其他活动。

物理科学是一门实验科学，在义务教育阶段应让学生通过观察、操作、体验等方式，经历科学探究过程，逐步学习物理规律，构建物理概念，学习科学方法，逐步树立科学的世界观。

一级主题

二 级主题

物质 物质的形态和变化

物质的属性

物质的结构与物体的尺度

新材料及其应用

运动和相互作用 多种多样的运动形式

机械运动和力

声和光

电和磁

能量 能量、能量的转化和转移

机械能

内能

电磁能

能量守恒

能源与可持续发展

主题一 物 质

各种物体、微粒和场，都是以不同形式存在着的物质。“物质”所涉及的科学内容，多数与日常生活和自然现象密切相关，与新材料的发展前沿相联系。学习这些内容不仅能让学生在3～6年级科学课程的基础上进一步认识物质世界，而且有利于学生树立正确的科学观。

这部分内容大致分为三类。第一类是对于身边物质的初步认识，学习时应注意联系学生的生活；第二类是对于物质结构和物体尺度的初步认识，这部分内容由于尺度太小或太大，人类缺少直接经验，因此应注意科学方法的运用；第三类是和当前蓬勃发展的材料科学相联系的，学习中应该注意体会科学·技术·社会的关系。

“物质”划分为以下四个二级主题：

·物质的形态和变化

·物质的属性

·物质的结构与物体的尺度

·新材料及其应用

(一)物质的形态和变化

1.内容标准

（1）能用语言、文字或图表描述常见物质的物理特征。能从生活和社会应用的角度，对物质进行分类。

例1调查自然界、日常生活中的一些物质，列表归纳这些物质的相同点和不同点。根据不同物质在物理性质（形态、弹性、颜色）和用途上的差异进行分类。

（2）有评估某些物质对人和环境的积极和消极影响的意识。尝试与同学交流对当地环境资源利用的意见。

例2讨论塑料、化肥、清洁剂、灭蚊片和农药等对人和环境的影响。

（3）能区别固、液和气三种物态。能描述这三种物态的基本特征。

例3观察周围的物质，根据形状和体积的稳定性和流动性，说明固体、液体、气体的不同特征。列举自然界和日常生活中的各种不同状态的物质。

（4）能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理。会测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。

例4调查生活中常见的温度计，了解这些温度计的工作原理，解释为什么液体温度计中的液体会有不同。 例5尝试对温室效应、热岛效应等发表自己的见解。

（5）通过实验探究物态变化过程。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来。

例6运用物态变化的知识，了解高压锅的原理。

注意：培养学生将学到的物理知识及技术与生活密切联系的意识。在课程中渗透科学·技术·社会的观念是《标准》提倡的基本理念之一。

（6）能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象。有节约用水的意识。

2.活动建议

(1)调查学校和家庭的用水状况，设计一个学校或家庭的节水方案。

(2)观察并探究电冰箱中的物态变化。

例如：放进冰箱的新鲜蔬菜过几天为什么会失去水分？冰箱内壁的水珠到哪里去了？写出探究报告。

注意：电冰箱中的物态变化有典型特点，电冰箱内既有熔化和凝固，也有汽化和液化、升华和凝华。让学生应用物理知识解释身边的一些物理现象，会使学生产生亲近感、成就感。这是从生活走向物理，从物理走向社会的理念的具体体现。

(3)通过观察，探究自然界中的霜、雪、雨、露等天气现象。

注意：探究自然界中的各种物理现象，是学生学习物理的另一种基本方法。自然界中的各种物理现象是比较复杂的，学习物理应尽可能联系各种自然现象，突出基本的物理原理，但不要求学生做出完美的解释。这是从自然到物理的基本理念的体现。

(4)调查当地水资源的利用状况，并对当地水资源的利用提出自己的见解。

(5)调查本地农田灌溉（或污水处理）的主要方式，了解先进的灌溉技术。

(二)物质的属性

1.内容标准

（1）能描述物质的一些属性。尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来。

例1通过实验，探究几种金属和塑料的弹性、硬度。说明生活中是怎样应用物质的这些属性的。

例2通过磁铁等磁性物质，感知物质的磁性和磁化现象，调查磁性材料在生活中的用途。

例3通过实验，探究物质的导电性，讨论是否任何物体都具有导电性。通过观察、查阅资料，比较导体、半导体、绝缘体的不同。

（2）初步认识质量的概念。会测量固体和液体的质量。

例4分别说出质量为几千克、几克的一些物品。

注意：应该让学生学习一些基本物理量的测量方法，以便使其认识到感觉是不可靠的。还应 该让学生对物理量单位的大小有感性认识，发展其估测能力。

（3）通过实验理解密度的概念。尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活中一些与密度有关的物理现象。

例5用密度知识鉴别体育课用的铅球是否是纯铅制的。

（4）了解物质的属性对科技进步的影响。 例6从学校数据库或因特网上收集有关物质属性的信息。

注意：《标准》提倡尽可能将信息技术应用于物理教学过程。有条件的学校应充分利用现代教学手段，激发学生学习兴趣，扩展学生视野。条件受限的学校可以充分利用当地的课程资源，以便让学生感受到物理知识对生活、生产的影响。

例7调查市场上的服装面料或炊具，了解它们的名称和物理属性。

注意：将物理知识与生活实际相结合，是《标准》提倡的学习方法之一。应尽可能让学生接触生活、接触社会。

2.活动建议

(1)利用一块磁铁和几根缝衣针，制作指南针，并验证同极相斥、异极相吸的现象。

(2)测量一些固体和液体的密度。如可让学生自己设计一种方案，测量酱油、食用油、醋、盐、塑料制品、肥皂和牛奶等日用品的密度。教师应向学生进行安全和保护环境方面的指导。

(三)物质的结构与物体的尺度

1.内容标准

（1）知道物质是由分子和原子组成的。

例1用图形、文字和语言描述原子、分子模型。

（2）了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程，并认识这种探索将不断深入。

例2观看介绍物质微观世界的音像资料。

注意：有条件的学校可以通过多媒体技术向学生展示丰富多彩的微观世界，以便学生了解微观世界并感受探索的乐趣。

（3）大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。

例3用望远镜观察天体。

（4）对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。

例4设计图表。根据物体尺度的大小，按电子—原子核—原子—分子—生物体—地球—太阳系—银河系的顺序排列。

注意：图表的形式可以是多种多样的，教师应让学生充分展示。

2.活动建议

(1)自己设计实验方案，探究分子间的引力和斥力。

(2)从图书馆、因特网和学校的数据库中收集有关人类对宇宙进行探索的资料。

(3)观看《宇宙与人》等科普电影。

(四)新材料及其应用

1.内容标准

（1）初步了解半导体的一些特点。了解半导体材料的发展对社会的影响。

（2）初步了解超导体的一些特点。了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。

例1阅读有关的科普资料，了解超导现象以及超导体在磁悬浮列车、超导输电等方面可能的应用。

（3）初步了解纳米材料的应用和发展前景。

例2收集有关信息，了解纳米材料的有关知识。

（4）有保护环境和合理利用资源的意识。

例3参观生产某种材料（如建材、塑料等）的工厂，了解这些材料的生产过程和应用情况，调查生产这些材料可能造成的环境污染，提出治理这些污染的设想。 2.活动建议

(1)让学生从资料室、因特网上收集有关新材料研究和开发的信息，并写出一篇小论文。

(2)调查生活、生产中应用的一些新材料，弄清它们的名称、用途、特点和属性等，并列表显示调查结果。

主题二 运动和相互作用

物质处于永恒的运动中，不同的物质和不同的运动形式又发生着相互作用。了解物质的运动和相互作用的规律，是认识物理现象所必需的。这部分内容具有很强的规律性，对它的学习有利于发展学生的科学探究能力和解决问题的能力，有利于培养学生的科学态度和科学精神。

在这部分内容的学习中，应该让学生经历对知识探究和领悟的过程，发展获取信息、处理信息和解决实际问题的能力。

“运动和相互作用”划分为以下四个二级主题：

·多种多样的运动形式

·机械运动和力

·声和光

·电和磁

(一)多种多样的运动形式

1.内容标准

（1）能用实例解释机械运动及其相对性。

（2）能从生活、自然中的一些简单热现象推测分子的热运动。初步认识宏观热现象和分子热运动的联系。

例1用自己的语言或图形描绘分子的热运动。

（3）能用实验证实电磁相互作用。能举例说明电磁波在日常生活中的应用。

例2通过磁铁插入线圈时电流表指针运动的实例，说明不同运动形式之间有联系。

（4）能举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道世界处于不停的运动中。

例3通过氯化钠在水中溶解、盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠等现象，证明组成物质的微粒是在运动的，运动形式是多样的。 2.活动建议

(1)观看有关机械运动的录像片，对有关现象用机械运动的相对性进行解释。

(2)从自然现象或实验事实中举出事例，说明组成物质的微粒在不停地运动。

(二)机械运动和力

1.内容标准

（1）能根据日常经验或自然现象粗略估测时间。会使用适当的工具测量时间。能通过日常经验或物品粗略估测长度。会选用适当的工具测量长度。

例1利用步长估测学校教学楼的长度。

例2调查市场上出售的成品服装和鞋子尺码的国家标准。通过对自己身体各部位的测量，搞清自己应购买哪种规格的上衣、裤子和鞋子。

（2）能用速度描述物体的运动。能用速度公式进行简单计算。

（3）通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力。认识力的作用效果。能用示意图描述力。会测量力的大小。知道二力平衡条件。了解物体运动状态变化的原因。

例3实验探究磁铁可以改变钢球运动的方向。

例4观察体育运动中的射箭，弓对箭的弹力使箭由静止到运动。

（4）通过实验探究，理解物体的惯性。能表述牛顿第一定律。

例5坐在汽车里，体验当汽车静止、以某一速度正常行驶、速度增加、速度减小、转弯等时刻的感觉。

（5）通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。

（6）通过实验探究，学习压强的概念。能用压强公式进行简单计算。知道增大和减小压强的方法。了解测量大气压强的方法。

例6估测自己站立时对地面的压强。

（7）通过实验探究，认识浮力。知道物体浮沉的条件。经历探究浮力大小的过程。知道阿基米德原理。

例7知道潜水艇浮沉的原理。

（8）通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。

例8简单解释飞机的升力。

2.活动建议

(1)测量自己的脉搏，再测出正常走路时一步的长度。

注意：以上做法相当于在自己的身体上设置了一个“时钟”和一把“尺子”，可以在没有钟表和皮尺的情况下估算走路的平均速度。这有利于因地制宜培养学生的估测能力。

(2)学读汽车、摩托车上的速度表。

(3)讨论测量火车（汽车）速度的各种方案（注意安全，不能靠近被测车辆），进行实测。学读《旅客列车时刻表》。

(4)查阅电冰箱等家用电器在运输、安装时对倾斜程度的要求。设计一种方法检查这些机器的倾斜程度。

(5)用弹簧或橡皮筋制作简易测力计，探究弹簧的弹力与橡皮筋伸长量的关系。

(6)用饮料软管制作口吹喷雾器。

(三)声和光

1.内容标准

（1）通过实验探究，初步认识声产生和传播的条件。了解乐音的特性。了解现代技术中与声有关的应用。知道防治噪声的途径。

例1在鼓面上放一些碎纸屑，敲击鼓面，使其发声，观察纸屑的运动。敲击音叉，观察与其轻触的乒乓球的运动。

例2将闹钟放到玻璃罩中，抽去空气，这时几乎听不到声音。慢慢放入空气，声音从无到有，从小到大。

例3收集超声波的应用实例。

例4举例说明建筑物中是如何防治噪声的。

（2）通过实验，探究光在同种均匀介质中的传播特点。探究并了解光的反射和折射的规律。

例5演示激光束（或太阳光束）在平面镜上的反射（用玩具激光器产生激光，用烟雾显示激光，注意不能直射眼睛），入射光束与平面镜的夹角增大时，反射光束与平面镜的夹角也增大。

例6演示激光束（或太阳光束）从空气射入水中时发生偏折。

（3）通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像的应用。

例7了解凸透镜的应用——放大镜、照相机、投影仪。

例8了解人眼成像的原理，了解近视眼和远视眼的成因与矫正办法。

（4）通过观察和实验，知道白光是由色光组成的。比较色光混合与颜料混合的不同现象。

例9观察两只手电分别射出的红光与蓝光在白墙上重叠部分的颜色。观察红、绿颜料混合后的颜色。

（5）知道波长、频率和波速的关系。了解波在信息传播中的作用。

例10知道人是怎样听到声音的。

2.活动建议

(1)调查社区（或学校）中噪声污染的情况和已采取的防治措施，提出进一步防治噪声的建议。

(2)阅读投影仪或照相机的说明书，通过说明书学习使用投影仪或照相机。

(3)用两个不同焦距的凸透镜制作望远镜。

(四)电和磁

1.内容标准

（1）通过实验，探究通电螺线管外部磁场的方向。

（2）通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场的方向都有关系。

例1了解动圈式扬声器的结构和原理。

例2探究直流电动机换向器的原理。

（3）通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

例3收集电磁感应在生产、生活中应用的事例。

（4）知道光是电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。

例4举例说明电磁波的存在。

例5根据广播电台的发射频率计算波长。

（5）了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。

例6了解微波炉的原理。

例7了解移动通信中基地台的作用。

例8了解数字信号和模拟信号的基本区别。

例9简单介绍光缆通信和卫星通信。

2.活动建议

(1)在教师指导下研究动圈式扬声器是否可以当做动圈式话筒使用。

(2)用绝缘导线、铁钉、铁片等自制有线电报机。

(3)在教师指导下学习使用电磁继电器。

(4)调查电磁波在现代社会中的广泛应用。

主题三 能量

能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质。它广泛渗透在各门学科中，并和各种产业及日常生活息息相关。这部分内容对于学生树立科学的世界观、联系生活生产实际、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。

这部分内容具有较强的综合性，应该注意和本课程其他部分的联系，注意和其他学科的融合，注意可再生能源的开发、环境保护等可持续发展观念的体现。

“能量”划分为以下六个二级主题：

·能量、能量的转化和转移

·机械能

·内能

·电磁能

·能量守恒

·能源与可持续发展

(一)能量、能量的转化和转移

1.内容标准

（1）通过实例了解能量及其存在的不同形式。能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。

（2）通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。

（3）结合实例认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。

例 实验：试管中的水蒸气把橡胶塞弹出（实验时注意安全），水蒸气的内能转化成了橡胶塞的动能，这时，水蒸气做了功；电流流过电炉丝，电能转化成了物体的内能，这时，电流做了功。

（4）结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。

2.活动建议

(1)讨论：太阳能在地球上怎样转化成各种形式的能?

(2)调查常见机械和电器的铭牌，比较它们的功率。

(二)机械能

1.内容标准

（1）能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。

例1说明荡秋千游戏中动能和势能的转化情况。

例2说明公园中小孩玩蹦蹦床时机械能的转化情况。

（2）知道机械功的概念和功率的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。

（3）理解机械效率。

例3测定某种简单机械的机械效率。

（4）了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。

2.活动建议

通过阅读了解人类利用机械的历史，写一篇小论文。

(三)内能

1.内容标准

（1）通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点，并能用其解释某些热现象。

例1观察扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。

（2）了解内能的概念。能简单描述温度和内能的关系。

（3）从能量转化的角度认识燃料的热值。

（4）了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。

例2了解蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机的基本原理及这些发动机对生产力发展所起的作用。

（5）了解热量的概念。

（6）通过实验，了解比热容的概念。尝试用比热容解释简单的自然现象。

例3解释海陆风的成因。

2.活动建议

研究电冰箱内外的温度差与所耗电能的关系，提出节能措施。

(四)电磁能

1.内容标准

（1）从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

（2）通过实验探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律，并能进行简单计算。

（3）会读、会画简单的电路图。能连接简单的串联电路和并联电路。能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。

（4）会使用电流表和电压表。

（5）理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算。能区分用电器的额定功率和实际功率。

（6）通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。

例1解释：家庭电路中导线连接处如果接触不好，往往会在那里发热，出现危险。

（7）了解家庭电路和安全用电知识。有安全用电的意识。

例2了解：我国电网用交流供电，频率是50 Hz，电压是220 V。

2.活动建议

(1)通过实验，探究影响金属导体电阻的因素。

(2)测量小灯泡工作时的电阻，画出电阻随电压变化的图线，并进行讨论。

(3)学读家用电能表，通过电能表计算电费。

(4)调查当地近年来人均用电量的变化，讨论它与当地经济发展的关系。

(五)能量守恒

1.内容标准

（1）知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。

（2）通过能量的转化和转移，认识效率。

（3）初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。

例分析：火炉的温度高，可以利用它散发的热量取暖。但是，散失的能量虽然还存在于自然界，却不能全部自动聚集起来再利用。

2.活动建议

(1)讨论和分析两个具体的永动机设计方案，说明永动机是不可能的。

(2)访问农机或汽车维修人员，了解内燃机中燃料释放热量的去向，讨论提高效率的可能途径。

(3)调查当地几种炉灶的能量利用效率，写出调查报告。

(六)能源与可持续发展

1.内容标准

（1）能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。

例1介绍不同历史时代人类利用的主要能源。

（2）能结合实例，说出不可再生能源和可再生能源的特点。

（3）了解核能的优点和可能带来的问题。

例2了解当前处理核废料的常用办法。

例3了解我国和世界上核能利用的最新进展。

（4）了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。

2.活动建议

(1)收集资料，举办小型报告会，讨论能源的利用带来的环境影响，如大气污染、酸雨、温室效应等，探讨应该采取的对策。

(2)收集当地一段时间空气质量的数据，分析空气质量变化的原因。

(3)分别从炊事、取暖、交通等方面对当地燃料结构近年来的变化作调查研究，从经济、环保和社会发展等方面进行综合评价。

(4)调查当地使用的能源，如水能、风能、太阳能、燃料的化学能或核能等，及其对当地经济和环境的影响。

两害相权取其轻，这既是我们人类的生活经验，也是自然界物体运动所遵循的自然规律。任何物体的存在状态，总是其受力最小的状态。

比如，花粉在水中的自然状态，是无规运动。如果其静止不动，反而会受到极大的外力。

这是因为，花粉的体积很小，而其存在的外部空间——水，是由无数个离散的水分子构成的。因此，花粉会受到水分子的无规碰撞，将水分子的部分动能转移给了花粉。

星球之所以会自转，是因为它们是由星云的收缩产生的。由于角动量守恒，收缩会加速物体的自转。于是，即便星云只有缓慢的转动，其收缩形成的星球也会具有较快的自转。

当冰上运动员在表演行将结束时，往往会将其张开的双臂迅速抱紧，由原来缓慢的转动变成令人炫目的快速旋转，就是这个道理。

至于为什么星球

在科学界一般把永动机分成两类：

第一类永动机声称一旦让其运转起来，就不再需要继续提供能量，�茏远�欢系刈龉Α?

热力学第一定律是能量守恒和转化定律在热力学上的具体表现，它指明：热是物质运动的一种形式。这说明外界传给物质系统的能量（热量），等于系统内能的增加和系统对外所作功的总和。它否认了能量的无中生有，所以不需要动力和燃料就能做功的第一类永动机就成了天方夜谭式的设想。

第二类永动机不违背热力学第一定律，它也给机器提供能量，只不过是从单一和均匀的热源（例如海洋、大气层）吸取能量。

开尔文提出：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响；或不可能用无生命的机器把物质的任何部分冷至比周围最低温度还低，从而获得机械功。这就是热力学第二定律的“开尔文表述”。奥斯特瓦尔德则表述为：第二类永动机不可能制造成功。