高中物理能量守恒定律公式知识点归纳

再生能源指取之尽用之竭能源风能、太阳能、水能风能利用用风车发电机把风能转化电能水能把水重力势能通过涡轮发电机转化电能像三峡水电站太阳能利用指通过太阳能电池板把光能转化电能或者直接利用热能太阳能热水器

对于光伏发电而言，我们提出了几个可再生能源利用率的概念，一是它的能量回收期，即太阳能光伏产品的生产是要消耗能量的，但是在产品形成发电系统是它可以将太阳能转换成电能，目前一般的晶硅电池的能量回收期视使用地区不同有不同，在江苏地区，回收期约为2~3年。二是光伏发电系统的发电效率，这是对光伏电站而言的，它的定义是系统发出的电量和光伏组件提供的额定功率下发出的电量之比，一般目前的光伏电站的效率可以达到70~80%左右，如果考虑到太阳能提供的功率，则这个效率只有约0.12左右。

对于太阳能热利用而言，具体到太阳能热水器，其对太阳能的利用率可以达到50~60%左右，这是因为太阳能热利用的技术解决要成熟得多；

计算公式为：水能利用率（%）=[水电厂年发电量（千瓦时）*3600]/[水库年来水总量（立方米）*水库设计水头（米）*9.81]，按水电厂前3年实际统计的水能利用率均值作为考核值。

水能是一种可再生能源，水能主要用于水力发电。水力发电将水的势能和动能转换成电能。以水力发电的工厂称为水力发电厂，简称水电厂，又称水电站。

水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。容易被地形、气候等多方面的因素所影响，国家还在研究如何更好的利用水能。

扩展资料 

水能形成原理：

水的落差在重力作用下形成动能，从河流或水库等高位水源处向低位处引水，利用水的压力或者流速冲击水轮机，使之旋转，从而将水能转化为机械能，然后再由水轮机带动发电机旋转，切割磁力线产生交流电。

—而低处的水通过阳光照射，形成水蒸气，循环到地球各处，从而恢复高位水源的水分布。

水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。

随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。也有部分水能用于灌溉。

参考资料来源：百度百科-水电站水能利用率

参考资料来源：百度百科-水能

核能不是可再生能源，因为核能能量的来源是矿物质，矿物质是不可再生的。

核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc² ，其中E=能量，m=质量，c=光速。

核能（nuclear energy）是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的发现和应用奠定了基础。可一直追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子开始，人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。

扩展资料：

发展历程

1、1898年居里夫人与居里先生发现放射性元素钋。

2、1905年爱因斯坦提出质能转换公式。1914年英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。

3、1945年8月6日和9日美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。1954年苏联建成了世界上第一座商用核电站——奥布灵斯克核电站。

参考资料：百度百科-核能

电能不是可再生能源，是一种二次能源。

电能是由煤炭、水力、天然气、石油等一次能源转换来的，是经过加工后，由一次能源转化而成的二次能源。而可再生资源是指不需要人力参与便会自动再生，取之不尽、用之不竭的能源，所以电能不是可再生资源。

电能是指使用电以各种形式做功的能力，既是一种经济、实用、清洁且容易控制和转换的能源形态，又是电力部门向电力用户提供由发、供、用三方共同保证质量的一种特殊产品，它同样具有产品的若干特征，如可被测量、预估、保证或改善。

电能形式

日常生活中使用的电能，主要来自其他形式能量的转换，包括水能（水力发电）、热能（火力发电）、原子能（核电）、风能（风力发电）、化学能（电池）及光能（光电池、太阳能电池等）等。

电能也可转换成其他所需能量形式，如热能、光能、动能等等。

电能可以靠有线或无线的形式，作远距离的传输。

1、能量

（1）物体能够，表示这个物体具有能量，简称能。 （2）单位：焦耳（J）

2、动能

(1)定义：物体由于 而具有的能，叫做功能。

(2)影响动能大小的因素：①物体的；②物体运动的。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就 。

(3)单位：。

3、重力势能

(1)定义：物体由于 而具有的能，叫做重力势能。

(2)影响重力势能大小的因素：①物体的；②物体被举高的 。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就 。

(3)单位：

4、弹性势能

(1)定义：物体由于发生 而具有的能，叫做弹性势能。

(2)单位：。

(3)影响弹性势能大小的因素：①物体发生弹性形变的 。物体的弹性形变 越大，具有的弹性势能就越大。

二十七、机械能及其转化

1、机械能

(1)定义： 和 统称为机械能。 (2)单位： 。

(3)影响机械能大小的因素：①动能的大小；②重力势能的大小；③弹性势能的大小。

2、动能和势能的转化

(1)在一定的条件下，动能和势能可以互相。

(2)在分析动能和势能转化的实例时，首先要明确研究对象是在哪一个过程中，再分析物体质量、运动速度、高度、弹性形变程度的变化情况，从而确定能的变化和转化情况。

二十八、分子热运动

1、分子运动理论的基本内容：物质是由组成的；分子不停地做 ；分子间存在相互作用的 和 。

2、扩散现象：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。气体、液体、固体均能发生扩散现象。扩散的快慢与有关。扩散现象表明：一切物质的分子都在 ，并且间接证明了分子间存在 。

(3)分子间的相互作用力既有 又有 ，引力和斥力是 存在的。当两分子间的距离等于10-10米时，分子间引力和斥力相等，合力为零,叫做平衡位置；当两分子间的距离小于10-10米时，分子间斥力大于引力，合力表现为斥力；当两分子间的距离大于10-10米时，分子间引力大于斥力，合力表现为引力；当分子间的距离很大(大于分子直径的10倍以上)时，分子间的相互作用力变得十分微弱，可近似认为分子间无相互作用力。

二十九、内能

1、内能

(1)概念：物体内部 的总和，叫物体的内能。

①内能是指物体内部 的总和，不是指少数分子或单个分子所具有的能。

②内能与 有关，但不仅仅与温度有关，从微观角度来说，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用力有关。从宏观的角度来说，内能与物体的质量、温度、体积都有关。

③一切物体在任何情况下都具有内能，物体的内能与温度有关，同一个物体，温度 ，它的内能增加，温度 ，内能减少。

(2)影响内能的主要因素：物体的质量、温度、状态及体积等。

(3)热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。分子无规则运动的速度与 有关，温度越高，分子无规则运动的速度就越 ，物体的温度越低，分子无规则运动的速度就越 。

(4)内能与机械能的区别

①物体的内能的多少与物体的温度、体积、质量和物体状态有关；而机械能与物体的 、速度、高度、形变有关。它们是两种不同形式的能。

②一切物体都具有 能，但有些物体可以说没有机械能，比如静止在地面土的物体。

③内能和机械能可以通过 相互转化。

④内能的单位与机械能的单位是一样的，国际单位制都是焦耳，简称焦。用J表示。

2、改变物体内能的两种方法： 与。

(1)做功：

①对物体做功，物体内能；物体对外做功，物体的内能 。

②做功改变物体的内能实质是内能与其他形式的能 的过程。

(2)热传递：

①热传递的条件：物体之间(或同一物体不同部分)存在。

②物体吸收热量，物体内能；物体放出热量，物体的内能 。

③用热传递的方法改变物体的内能实质是内能从一个物体到另一个物体或从物体的一部分 到另一部分。

3、做功与热传递改变物体的内能是 的。

4、热量

(1)概念：物体通过 的方式所改变的内能叫热量。

(2)热量是一个过程量。热量反映了热传递过程中，内能转移的多少，是一个过程量。所以在热量前面只能用“放出”或“吸收”，绝对不能说某物体含有多少热量，也不能说某物体的热量是多少。

(3)热量的国际单位制单位： (J)。

三十、比热容

1、比热容的概念：单位质量的某种物质温度升高(或者降低) 吸收(或者放出)的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。用符号c表示比热容。

2、比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是，符号是J/(kg•℃)。

3、比热容的物理意义

(1)比热容是通过比较单位质量的某种物质温度升高 时吸收的热量，用来表示各种物质的不同性质。

(2)水的比热容是。它的物理意义是：1千克水温度升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量是 J。

4、比热容表

(1)比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热容。

(2)从比热表中还可以看出，各物质中，水的比热容最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响，很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的 ，夜晚沿海地区温度降低也 。所以一天之中，沿海地区温度变化 ，内陆地区温度变化。在一年之中，夏季内陆比沿海炎 ，冬季内陆比沿海寒 。

(3)水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的 来冷却。冬季也常用 取暖。

5、说明

(1)比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。

(2)同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。

(3)物质的状态改变了，比热容 。如水变成冰。

(4)不同物质的比热容一般 。

6、热量的计算：Q= 。式中，Δt叫做温度的变化量。它等于热传递过程中末温度与初温度之差。

注意：①物体温度升高到(或降低到)与温度升高了(或降低了)的意义是不相同的。比如：水温度从lO℃升高到30℃，温度的变化量是Δt= ，物体温度升高了 ℃，温度的变化量Δt =℃。②热量Q不能理解为物体在末温度时的热量与初温度时的热量之差。因为计算物体在某一温度下所具有的热量是没有意义的。正确的理解是热量Q是末温度时的物体的内能与初温度时物体的内能之 。

三十一、热机

1、内燃机及其工作原理：将燃料的 能通过燃烧转化为 能，又通过做功，把能转化为 能。按燃烧燃料的不同，内燃机可分为 、柴油机等。

(1)汽油机一个工作循环为四个冲程即冲程、 冲程、 冲程、 冲程。

(2)一个工作循环中只对外做次功，曲轴转周，飞轮转圈，活塞往返次。

(3)压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能 ，这时机械能转化为能。

(4)做功冲程是气体对外做功，内能 ，这时内能转化为 能。

(5)汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有 冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。

(6)判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点：一是气阀门的开与关；二是活塞的运动方向。

冲程的名称 气门开、关情况 活塞的运动方向 能量的转化情况

吸气冲程 打开 向下运动

压缩冲程 两个气门都 机械能转化成

做功冲程 两个气门都 内能转化成

排气冲程 ）打开 向上运动

2、燃料的热值

(1)燃料燃烧过程中的能量转化：燃料燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的 能转化为周围物体的 能。

(2)燃料的热值

①定义： ，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。

②热值的单位，读作焦耳每千克。还要注意，气体燃料有时使用J/m3，读作焦耳每立方米。

③热值是为了表示相同质量的不同燃料在燃烧时放出热量不同而引人的物理量。它反映了燃料通过燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。不同燃料的热值一般是 的，同种燃料的热值是一定的，它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。

(3)在学习热值的概念时，应注意以下几点：

①“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。

②强调所取燃料的质量为“lkg”，要比较不同燃料燃烧本领的不同，就必须在燃烧质量和燃烧程度完全 的条件下进行比较。

③“某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。

④燃料燃烧放出的热量的计算：一定质量m的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q= ，式中，q表示燃料的热值，单位是J/kg； m表示燃料的质量，单位是kg；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。

○5若燃料是气体燃料，一定体积V的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=qV。式中，q表示燃料的热值，单位是J/m3；V表示燃料的体积，单位是m3；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。

3、热机效率

(1)热机的能量流图：如右图所示是热机的能量流图：由图可见，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。

(2)定义：热机转变为的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，称为热机效率。

(3)公式：η=E有/Q放。式中，E有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。

(4)提高热机效率的主要途径

①改善燃烧环境，使燃料尽可能 燃烧，提高燃料的燃烧效率。

②尽量减小各种热散失。

③减小各部件间的以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。

④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。

三十二、能量的转化与守恒

1、能量的转化与守恒

(1)能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如 能、内能、 能、电能、化学能、 能等。

(2)能量的转移与转化：能量可以从一个物体到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式 为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。

(3)能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从，而在转化和转移的过程中，能的 。

2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从 。

3、“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了 。

三十三、能源家族 核能

1、能源家族

(1)一次能源和二次能源

①一次能源：可以 能源。如化石能源、风能、太阳能、地热能、核能、生物质能等。

②二次能源：无法从自然界获取，必须通过 才能得到的能源。如电能等。

(2)可再生能源和不可再生能源

①可再生能源：在自然界可以不断再生并有规律地得到补充的能源，叫做可再生能源。如太阳能、 能、 能、海洋能、 能等。

②不可再生能源：经过千百万年形成的、不可能在短期内从自然界得到补充的能源。如煤炭、石油、、核燃料等。

2、核能

(1)原子、原子核：原子由和(带负电)组成，原子核由(不带电)和质子(带正电)组成。

(2)核能：原子核分裂或聚合时释放出的能量。

(3)核 变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。

(4)核 变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。

(5)核能的优点和可能带来的问题

①核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。

②利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。

三十四、太阳能

1、太阳能是巨大的“核能火炉”，因为在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，会释放出巨大的核能。

2、太阳能是人类能源的宝库，我们所使用的一次性能源主要来源于太阳能。

3、太阳能的利用

(1)直接利用：①将光能转化为 能加以利用，如太阳能热水器；②将光能转化为 能加以利用，如太阳能电池等。

(2)间接利用：储存在化石燃料中的太阳能。

4.利用太阳能的优缺点

(1)优点：清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制、取之不尽，用之不竭、节省地球资源等。

(2)缺点：受到天气的限制。

三十五、能源革命 能源与可持续发展

1、能源革命

(1)人类对能源的开发利用有过四次重大的突破：火的使用、 的发明、电能的应用和原子核能的开发。能源技术的每一次突破都导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步。

(2)能量的转移和转化是具有 性的，能源的大量开发和使用会造成环境污染与生态破坏。

(3)节约能源减小污染的途径：改进开发技术，减少环境污染物，限制过量开发一些污染严重的资源，大量开发一些清洁无污染的可再生能源。

2、能源与可持续发展

(1)常规能源：多年来人类大规模使用的能源，如煤、 、天然气、水能等。

(2)未来理想能源的四大特征：

①足够 ，可以保证长期使用。

②足够 ，可以保证多数人用得起。

③相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用。

④足够安全、清沽，可以保证不会严重影响环境。如生物能、太阳能、风能、潮汐能、温差能、地热能、波浪能、废弃物能等都属于未来理想能源

可再生能源泛指多种取之不竭的能源，严格来说，是人类历史时期内都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源，如化石燃料和核能。

如：太阳能，地热能，水能，风能，生物质能，潮汐能

不可再生能源:

泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，叫“不可再生能源”。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中，经过漫长的演化而形成的(故也称为“化石燃料”)，一旦被燃烧耗用后，不可能在数百年乃至数万年内再生，因而属于“不可再生能源”。

如：煤、石油、天然气、核能

一次能源:

自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。又称天然能源。包括化石燃料（如原煤、原油、天然气等）、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，前者指能够重复产生的天然能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等，这些能源均来自太阳，可以重复产生；后者用一点少一点，主要是各类化石燃料、核燃料。

二次能源:

二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源，包括电能、汽油、柴油、液化石油气，氢能等。二次能源又可以分为“过程性能源”和“合能体能源”，电能就是应用最广的过程性能源，而汽油和柴油是目前应用最广的合能体能源。二次能源亦可解释为自一次能源中，所再被使用的能源，例如将煤燃烧产生蒸气能推动发电机，所产生的电能即可称为二次能源。或者电能被利用后，经由电风扇，再转化成风能，这时风能亦可称为二次能源，二次能源与一次能源间必定有一定程度的损耗。