热机、能量的转化和守恒（基础）
责编：武霞
【学习目标】
1．了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义，知道常见的热机——内燃机工作过程及其在历史、现实生活中的应用实例；
2．从能量转化的角度认识燃料的热值；
3．知道能量守恒定律，并能用能量转化与守恒的观点分析物理现象； 4．通过能量的转化和转移，进一步认识效率的概念。
【要点梳理】
要点一、热机（高清课堂《热机、能量的转化和守恒》二、热机）
利用燃料燃烧释放出能量做功的机械，叫做热机。常见的热机有：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
要点诠释：
（1）内能利用的两种方式：加热、做功。 （2）内燃机及其工作原理：
①内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机，它们分别用汽油和柴油作为燃料。
②内燃机的工作原理：汽油或柴油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做功。活塞通过连杆使内燃机的飞轮转动，从而带动其他机械转动。 （3）内燃机的四个冲程：
活塞在气缸内往复运动，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。
汽油机 柴油机
（4）汽油机和柴油机的异同点：
要点二、热值
我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。单位是：J/㎏。
要点诠释：
（1）燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关：
①燃料的种类；
②燃料的质量；
③燃料是否充分燃烧。
（2）燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q放=mq。其中m为燃料的质量，q为燃料的热值。
要点三、热机的效率
热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率。
要点诠释：
（1）热机的效率是热机性能的一个重要指标，热机的效率越高，它的机械性能就越好。
（2）提高热机效率的途径：
①在设计和制造上，要不断改进和革新，以减少各种能量损失，提高效率。
②在使用上，要正确使用，注意保养。例如加润滑剂以保证良好的润滑，减小摩擦；运动零件之间的间隙要调整得当，减小摩擦和防止漏气。
③充分利用废气带走的能量。例如热电站就是利用废气来供热的，这种既供电又供热的热电站，比一般的火电站，燃料的利用率将大大提高。
要点四、能量的转化和守恒（高清课堂《热机、能量的转化和守恒》三、能量的转化和守恒定律）1．常见的能量形式有：机械能、内能、电能、光能、化学能等。这些不同形式的能在一定的条件下可以相互转化。如摩擦生热是机械能转化为内能；水电站里的水轮机带动发电机发电是机械能转化为电能。2．能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形
式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
要点诠释：
定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。
【典型例题】
类型一、热机
1、下列现象中，利用内能做功的是（）
A．冬天在户外时两手相互搓一会儿就暖和了
B．刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花
C．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起
D．盛夏在烈日之下的柏油路面被晒熔化了
【思路点拨】本题抓住内能的两个应用：一、利用内能做功；二、利用内能加热物体。
【答案】C
【解析】A、冬天在户外时两手相互搓一会儿就暖和了，属于利用内能加热物体，不符合题意。
B、刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花，属于利用内能加热物体，不符合题意。
C、火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起，利用内能做功，符合题意。
D、盛夏在烈日之下的柏油路面被晒熔化了，属于利用内能加热物体，不符合题意。
【总结升华】内能的两个应用：加热、做功。
举一反三：
【变式】在下列各种过程中，利用内能加热的是（）
A．火箭将卫星搭载上天
B．喷气式客机载人飞翔
C．利用拖拉机耕地
D．烧水饮用
【答案】D
2、汽油机工作的时候，活塞在气缸里往复运动。活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个___。四
冲程汽油的工作过程是由____________、____________、____________、____________四个冲程组成。其中只有____________冲程是燃气对外做功。完成一个工作循环曲轴要转__________周。
【答案】冲程；吸气；压缩；做功；排气；做功；两
【解析】活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。四冲程汽油机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。其中只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。完成一个工作循环曲轴要转两周。
【总结升华】此题考察内燃机的工作原理，属基础题。
举一反三：
【变式】（高清课堂《热机、能量的转化和守恒》例2）下面是汽油机工作的四个冲程，其中将机械能转化为内能的是（）
A．吸气冲程B．压缩冲程
C．做功冲程D．排气冲程
【答案】B
类型二、燃料的热值和热机效率
3、（2015?大连中考）某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖．地热温泉每天出水量为2.5×104kg，
温泉水的初温是80℃，供暖后温度降低到40℃．温泉水的比热容是4.2×103J/（kg?℃）。试求：
（1）这些温泉水每天放出的热量是多少？
（2）若这些热量由热值为3.0×107J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃烧多少千克的焦炭？
【答案与解析】
答：（1）这些温泉水每天放出的热量是4.2×10J；（2）若这些热量由热值为3.0×10J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃烧140kg的焦炭。
【总结升华】本题考查了学生对物体放热公式和燃料完全放热公式的掌握和运用，属于基础题目。
举一反三：
【变式】有关热值的概念，下列说法中正确的是（）
A、燃料完全燃烧时，它的热量最大
B、没有燃烧的燃料，热值等于零
C、燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大
D、燃料的热值与燃烧情况无关
【答案】D
4、（2015?宜昌中考）为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（）
A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量减少热机部件间的摩擦
C．尽量减少废气带走的热量D．尽量增加热机的工作时间
【思路点拨】在热机中，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机的效率；提高热机效率的方法有：使燃料尽可能充分燃烧；减少运动部件摩擦发热的损失；减少废气带走的热量。【答案】D
【解析】减少热量的损失可以提高热机的效率，所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。
【总结升华】增强节能意识，提倡低碳生活，提高能源利用率。
举一反三：
【变式】甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，这表明（）
A．甲的功率比乙的大
B．甲做的功比乙的多
C．甲消耗的柴油比乙的少
D．甲柴油机内能转化为机械能的百分比大
【答案】D
类型三、能量守恒定律
5、学习了“能量的转化和守恒”的知识后，同学们提出了下面的一些关于利用和开发能源的建议，
其中不可行的是）
A
．我国煤炭资源丰富，应研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施
B ．电力部门应加快进行将内能直接转化为电能的研究，以减少内能在多次转化过程中的损失
C ．我国应进一步开发利用江河水利资源
D．随着资源的不断消耗，应研究出一种既可以不消耗或少消耗能量，又能不断对外多做功的机器【答案】D
【解析】A、煤炭在燃烧的过程中，由于燃烧不够充分，导致散失的热量较多，故研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施是必要的，此项说法正确；
B、现在我国的发电主要是火力发电，故研究内能直接转化为电能，以减少内能在多次转化过程中的损失，也是非常必要的．此项说法正确；
C、根据我国地利特点，进一步的开发潮汐能，也是可行的．此项说法正确；
D、能量既不会消灭，也不会产生，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变；此项说法错误。
【总结升华】此题只要考查学生对能量守恒定律的理解，解答时把握好：能量既不能凭空产生也不能凭空消失，总是由一种能量转化为另一种能量，在转化的过程中能的总量保持不变。
第三章能量的转化与守恒 第1节能量的相互转化 【教材分析】 在前面的学习中，学生对能的概念已有了一些初步的认识。本节课在前面学习的基础上，通过对一些自然现象及生产、生活中的实例介绍，使学生进一步了解自然界能的多样性及能量的相互转化的普遍意义，初步学会分析和判断物质运动及变化过程中不同形式的能量的转化。 【教学目标】 1．理解能量的相互转化具有普遍意义。知道消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程。 2．能在具体情景中分析能量形式的转化。 【教学重点和难点】 自然界能量转化的普遍意义 【教学准备】 图片、投影、制作小风车实验装置一套 【课时安排】1课时 【教学过程设计】： （一）引入 教师演示：手持粉笔头举高，放手下落实验 提问：举高粉笔头具有什么能？为什么？ 生：重力势能，因为粉笔头被举高了。 进一步提问：放手下落过程中，粉笔头又具有什么能？ 生：此时既有重力势能又有动能。 问：下落过程中粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？ 生：由于粉笔的高度越来越小，速度越来越大，高度减小说明重力势能在减小，速度增大说明动能在增加，下落过程中重力势能在向动能转化（重力势能减少，动能增大）， 教师指出：自然界中能量变化的事例很多，这就是本节所要研究的内容。 （二）新课学习 讲述：我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。 复习： 动能：我们把运动着的物体具有的能叫做动能。 实例：运动的锤子，流动的河水，流动的空气，行驶的汽车、跑动着的运动员，飞行中的子弹头，滚动着的钢球，运行中的人造地球卫星等。简单的知 识结构： 势能：物体被举高或发生“弹性形变”时所具有的能。 实例：被举高的夯，被举高的打桩机的重锤，高坝中的水，放 在高楼阳台边沿的花盆，搁货架的金属球、山顶上的石头，举 高的铅球，悬吊在高空中的钢梁，悬空的起重臂，置于斜面上 的钢球等。 创设情景：（展示图片或录象）图3－1 雪崩 （情景描述）一辆汽车在雪山脚下急驶，一场灾难不幸发生。 只见高耸陡峭的雪坡霎时间犹如天崩地裂，数以千吨的积雪快
九年级物理《热机》同步练习题 一、填空题 1.热机是把_______能转化为_______能的机器；在热机里，用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率. 2.内燃机的特点是：燃料在__________燃烧，生成_______的燃气，燃气推动活塞_______，将_______能转化为_______能. 3.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程. 4.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______，符号是_______. 5.喷气式发动机有两种，需要用大气中的氧气来助燃的是__________发动机，这种发动机在__________上使用；自带燃料和氧化剂的是__________发动机，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作能够用来发射__________. 二、选择题 6.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是 A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 7.在图15—5所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是 图15—5 A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁 C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丁、丙 8.关于热机错误的说法是 A.利用内能来做功的机器叫热机 B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机 C.一切热机的工作过程都包括四个冲程 D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率 9.关于燃料的热值，以下说法正确的是 A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大 C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的 10.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则 A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
能量转化及计算 一．选择题（共19小题） 1．下列关于能量转化的说法，正确的是（） A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能 B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大 C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒 D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能 2．如图所示的情景中，关于能量的说法正确的是（） A．水力发电，将电能转化为机械能 B．在空中飞行的C919，只具有重力势能 C．张弓待发，弓静止，所以没有能量
D．过山车冲上高处的过程中，重力势能增加 3．下列事例中，关于能量转化说法正确的是（） A．手机充电过程是化学能转化为电能 B．发电机发电过程是电能转化为机械能 C．搓手取暖过程是机械能转化为内能 D．汽车的发动机工作过程是机械能转化为电能 4．下列关于热和能的说法正确的是（） A．燃料燃烧过程中，内能转化为化学能 B．热机做功过程中，内能转化为机械能 C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 D．热机的效率越高，做功越快 5．下列实例与能量转化相对应的是（） A．热机：机械能转化为内能 B．发电机：电能转化为机械能 C．电动机：电能转化为机械能 D．燃料燃烧：内能转化为化学能 6．如图所示是我国自主研发的油电混合动力轿车在水平平直公路上高速行驶情形，下列说法正确的是（） A．轿车以汽油模式行驶是将汽油化学能直接转换为机械能 B．轿车上表面空气流速大压强小 C．轿车对地面的压力等于重力 D．轿车行驶过快惯性增大，容易造成危险 7．下列能量转化的描述正确的是（） A．手机电池充电：化学能→电能 B．发电机工作：电能→机械能
能量转化效率专题 一、能量转化效率计算（公式：能量转化效率=有效利用的能量÷总能量） 1、炉子的效率： 例题：用天然气灶烧水，燃烧0.5m 3 的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃.已知水的比 热容c=4.2×103J/（kg ·℃）,天然气的热值q=7.0×107J/m 3 。求： (1)0.5m 3 天然气完全燃烧放出的热量Q 放。 （2）水吸收的热量Q 吸。 （3）燃气灶的效率η。 2、太阳能热水器的效率： 例题：某太阳能热水器的水箱接受太阳热辐射2.4×107 J,如果这些热量使水箱内50L 温度30℃的水，温度上升到57℃，求太阳能热水器的效率。 3、汽车的效率： 例题：泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在 车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ，受到的阻力是3.0×103 N ，消耗燃油1.5×10－3m 3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m 3，热值q ＝4×107 J/kg ，求： （1）专用车牵引力所做的功。 （2）已知热机效率η＝W Q （式中W 为热机在某段时间内对外所做的功，Q 为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？ 4、电热水器的效率： 例题：标有“220V,1000W ”的电水壶内装有2kg 的水，正常工作10min ，使水温升高了50℃，求：（1）水吸收的热量是多少J ？ （2）电水壶消耗了多少J 的电能？ （3）此电水壶的效率是多少？
5、电动机车的效率： 电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青 睐。某型号电动自行车的主要技术参数如表所示。在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N 。若自行车以7m/s 的速度行驶了1min 则， ①此时自行车克服阻力做了多少功？ ②消耗了多少J 的电能？ ③电动自行车的效率多大？ 巩固练习： 1、天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为4×107 J ／m 3 。，完全燃烧0.05m 3 天然气可以放出多少J 的热量，这些热量若只有42％被水吸收，则可以使常温下5kg 的水温度上升多少℃。 [水的比热容为4.2×103 J/(kg ·℃)] 2、小红家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg 。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。 （1）若用这台热水器每天可将100kg 的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？ （2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg ？（液化石油气的热值是8.0×107 J/kg ） （3）请你说出太阳能热水器的优点。（至少说出一条） 3、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光 照射下的相关信息：其中太阳辐射功率是指1h 内投射到1m 2 面积上的太阳能 求：（1）水在10h 内吸收的热量； （2）太阳能热水器的能量转化效率。 4、如图所示为小艳家新买的一辆小汽车．周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h 的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km ，消耗汽油6kg ．若已知该汽车发动机的功率（即 牵引力的功率）为23kW ，汽油的热值为4.6×107 J/kg ，g=10N/kg ．则 （1）该汽车克服阻力做的功是多少； （2）该汽车的牵引力是多少N （3）该汽车发动机的效率是多少。 5、随着“西气东输”，天然气进入扬州市民家庭，小明家已经开始使用天然气了。小明家原来
能量（能量的转移和转化） 【复习要点】： 要点（40）：了解能量及其存在的不同形式，描述各种能量和生产生活的联系； 例题1：关于信息和能源，下列说法正确的是（） A．电风扇工作时，电能主要转化为内能 B．目前的核电站是利用核裂变释放的核能工作的 C．煤、石油、风能、天然气等都是不可再生能源 D．能量在转移、转化过程中总是守恒的，我们无需节约能源 要点（41）：通过实验，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； 例题2：随着智能手机的普及，人们的聊天方式也不断推陈出新，由于智能手机的待机时间很短，因此需要经常充电，当给电池充电时是将能转化成能．当手机正常使用时是将能转化成。将微风扇通电时它可以转动，这是将能转化成能，如果转动微风扇的风叶，还可以使与风扇插头相连的二极管发光，这是将 能转化成能。 要点（42）：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； 例题3：如图，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力 将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来。此实验得到的结论是：对（选 填“棉絮”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加，其能量转化情况与 单缸四冲程汽油机的冲程相同，若汽油机的转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功次。
要点（43）：知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其它形式能量的相互转化。 例题4：如图所示是演示点火爆炸的实验装置．按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去．在汽油机工作的四个冲程中，与此能量转化相同的冲程示意图是（） 【反馈练习】： 1．以下说法正确的是（） A．太阳能和核能都属于可再生能源 B．发光二极管主要使用的材料是超导体 C．热量不能自发地从低温物体传递给高温物体，说明能量转移具有方向性， D．飞 机的 机翼 做成 上面 凸起，下面平直．是因为流过机翼上方的空气流速大，压强大。 2．周末小明骑自行车去傅家边游玩．自行车下坡的过程中，为了减小车速，他捏紧车闸，这是通过的方法增大摩擦，此时刹车皮会发热，这是通过
中考物理热量计算的压轴题及答案 中考真题 人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页，钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓，木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能.而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧，因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25g.已知：来回拉一次钻弓需1.0s，弓长为s=0.25m，人拉弓的力为16N，木头比热c=2×103 J/(kg·℃)，室温为20℃. 问： (1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少? (2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木 棒尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃? (3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来? 【示范解析】 (1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功W=2FS=2×16N×0.25m=8J;(2)木棒尖端吸收的热量Q=ηW=25%×8J=2J，木棒尖端升高的温度△t=Q/cm=2 J/[2×103J/(kg.℃)×0.25×10-3kg]=4℃;(3)使木棒燃烧起来的时间 t=(260℃-20℃)÷4℃/s=60s. 拓展延伸 1.阅读下面的短文，回答问题， 太阳能热水器 太阳能热水器是利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要.它具有安全、节能、环保等优点.
如图1所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是妾许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空.如图1所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通. 玻璃吸热管工作原理如图2所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热.向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度.玻璃吸热管具有吸热保温作用 . 请回答以下问题： (1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力_______重力. (2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理 由.___________ _____________________________________________________________________ _______. (3)将质量为100kg初温为20℃的水加热到60℃，求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg.℃)] (4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2，热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能)，该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J).在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时?
能量的转换 教学目标： 科学知识目标 (1)认识不同形式的能量可以相互转化。 (2)能针对具体情境，说出什么形式的能转换成了另一种什么形式的能。 (3)能制作一个简单的能量转换玩具。 能力培养目标 (1)通过实验制作活动,实验演示活动培养学生实验、制作、观察、分析、归纳能力。 (2)通过各种讨论、交流活动、培养学生的分析与交流表达能力。 情感态度价值 (1)培养学生乐于学以致用的兴趣。 (2)体会到能量转换和我们生活之间的紧密关系，培养学生关心新事物的精神。 （3）懂得看似平常的事物里往往蕴藏着科学道理。 教学准备： 1、花生、针、火柴、蜡烛、烧杯、水、软木塞、三脚架、石棉网、温度计。 2、PPT课件。 教学过程： 一、导入新课，知道能量的转换 上节课，我们知道了能量有各种各样的形式。今天我们继续研究 这是台灯，打开开关，请问你看见什么现象？ 把手放在灯泡的旁边，有什么感觉？ 上节课我们学过：发光的物体具有什么能量？发热的物体具有什么能量？所以我们可以说发光发热的灯泡具有光能和热能。 那请问，老师手里的这只灯泡具有光能和热能？什么情况下灯泡才具有光能和热能？ 要有电。电才能让灯泡发光发热，具有光能和热能。 也可以说电能通过灯丝转换为光能和热能。可以这样表示。电能光能热能 在科学上科学家是这样描述的：能量可以从一种形式转换成另外的形式，这一过程成为能量的转换。板书：能量的转换 生活中能量的转换有很多这样的例子，我们一起来做一个游戏：一起来搓搓手，有什么感觉（热）？请问有能量的转换吗？想一想是什么能量转换为什么能量呢？ 小结：我们早晨吃的早点将化学能存储在我们的身体里，但我们的两只手来回运动时，是身体里存储的化学能转换为机械能；我们的两只手来回运动摩擦后有热和声音产生是运动的机械能转换为热能和声能。板书：化学能机械能热能和声能 由此可以看出，能量可以从一种形式转换为其他的形式，各种形式的能可以相互转换。 二、探究能量如何转换。
生态系统中能量流动转换率的计算 要做好生态系统中能量流动的转换率的计算题，首先要理解食物链、食物网和营养级的关系，其次要理解生态系统中能量流动的过程和规律。 1、某一食物链中关于能量流动的计算 生态系统的能量流动具有两个特点：能量流动的单向性和不可逆性，能量在流动过程中会逐级减少。生态系统各营养级之间的能量转化效率为10%-20%。在某一食物链中，若求最高营养级获得最多能量或提供最少生产者，一般取20%作为转化效率；反之，则取10%作为转化效率。 生态系统的总能量=第一营养级通过光合作用固定的太阳能的总量 ① ② 某一营养级得到的能量 = 第一营养级的能量 × (转换率)某一营养级数-1 ③ 第M 营养级得到的能量 = 第N 营养级的能量 × (转换率)M-N ④ 例题1：假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（ ）。 解析：套用公式③，第三营养级所利用的能量= 24000千焦 × （15%）3-1= 540千焦 ；第四营养级所利用的能量= 24000千焦 × （15%）4-1=81千焦。 2、某一食物网中关于能量流动的计算 首先要能识别食物网中的各条食物链，理解同一营养级的概念，然后结合食物链中的能量流动。 其一：只涉及食物网中一条食物链，根据要求选择相应的食物链，计算某一生物获得的最多（或最少）的能量。 例题2：在图-1中海鸟获得能量最多的食物链是 _______。海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机 物至少是___________千克。 解析：由于能量在流动过程中会逐级减少，食物链 越长，损失的能量也越多。因此，海鸟获得能量最多的食物链应该是最短的食物链，即水藻→甲壳类→海鸟。海鸟消耗生产者生产的某一营养级得到的能量 上一营养级的总能量 ×100% 两个营养级之间能量流动的转换率 = 水藻甲壳类水绵海鸟水蚤大鱼小鱼淡虾图-1
各种形式的能量之间相互转化的实例 1．光能→内能：晒东西会晒烫 2．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能：太阳能电池 4．光能→化学能：光合作用 5．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能：（暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能：水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能：电热炉 10．电能→光能：电灯 11．电能→机械能：启动机、电动机工作 12．电能→化学能：给蓄电池蓄电 13．化学能→内能：浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能：炸药爆炸 16．化学能→电能：电池放电 17．内能→光能：电灯泡钨丝发热后会发光 18．内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19．内能→电能：（暂时想不起来直接转换的）火力发电 20．内能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸热）
第1节热机 一、填空题 1.热机是把_______能转化为_______能的机器；在热机里，用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率. 2.内燃机的特点是：燃料在__________燃烧，生成_______的燃气，燃气推动活塞_______，将_______能转化为_______能 3.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程 4.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______，符号是 5.喷气式发动机有两种，需要用大气中的氧气来助燃的是__________ 发动机，这种发动机在__________上使用；自带燃料和氧化剂的是 __________发动机，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作能够用来发射 二、选择题 6.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 7.在图15—5所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是 图15—5 A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁 C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丁、丙 8.关于热机错误的说法是 A.利用内能来做功的机器叫热机 B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机 C.一切热机的工作过程都包括四个冲程 D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率 9.关于燃料的热值，以下说法正确的是 A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
初中物理专题复习能量转化中的效率计算 能量可以从一种形式转化为另一种形式，要实现这种能量的转化需要一定的设备，由于设备本身的限制，不可能将一种能量全部转化为另一种能量，这就出现了设备的效率问题。笔者发现，2011年各地中考以设备的效率为载体，围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点，试题的综合性较强，覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。 1．锅炉的效率 例1．（2011鞍山）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg 的无烟煤。水的比热容是4.2×103J／（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×l07J／kg。求： （1）锅炉内的水吸收的热量是多少? （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? （3）此锅炉的效率是多少? 解析：试题以锅炉为载体，考查了吸热升温公式和燃料燃烧放热公式。要求锅炉的效率，需要清楚锅炉将燃料燃烧放出的热量转化为水的内能，因此水温度升高吸收的热量是有用的能量，无烟煤完全燃烧放出的热量是总能量。 答案：（1） （2） （3）锅炉的效率
2．柴油抽水机的效率 例2．（2011荆门）今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠，再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水，此柴油抽水机的效率为40%，柴油的热值为4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）此柴油抽水机2h做了多少有用功？℃ （2）此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？ （3）此柴油抽水机的总功率为多少千瓦？ 解析：柴油抽水机将柴油完全燃烧产生的能量通过克服重力做功转化为水的重力势能。试题以此为载体，考查了质量、密度、重力、热值、功和功率等知识。 （1）虽然抽水机是将水连续地分批抽上去，我们可以想象成抽水机将全部1600m3的水一次性地在2h 内缓慢抬升4.5m，这就是等效法的应用。这样利用计算出水的质量，再用计算重力，然后用就可以计算出有用功。 （2）要计算柴油的质量，需要先计算柴油燃烧放出的热量。这就要利用柴油抽水机的效率为40%这个数据。教学中发现很多同学常犯一个错误，就是利用柴油抽水机做的有用功去乘以效率。避免错误的方法 是想清楚柴油燃烧放出的热量是总的能量，总的能量要比有用的能量数值大。应该根据，得到 。 （3）柴油抽水机的总功率应该用总能量除以时间计算，总能量就是柴油燃烧放出的热量，时间是2h，要注意把单位化成秒。 答案：（1）
能量的相互转化及转化的量度2 1.小明用100 N的力将重80 N的铅球掷出7 m远，则铅球抛出后的运动过程中，人对铅球所做的功是 A.0 B.700 J C.560 J D.1 260 J 2.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距 离s的关系图像如图，由图可知，甲乙两个力的大小关系是 A.F甲>F乙 B. .F甲＜F乙 C. F甲=F乙 D.条件不足，无法比较 3.司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？同学们利 用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮绕着共同的 轴心转动可以提升物体。要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm，则测力计的示数为 0.8N，上升距离为30cm。由此可知，利用此装置可以（选填省力或省功）,其机械 效率是。 4.学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心 下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图。则此过程重力做的功为 J，重力做功的 功率为 W。 5.为了参加义乌市中学生承重塔制作比赛，某校进行了选拔。丁丁同学用横截面积为0.06cm2的均匀竹签等材料制成了一个质量为60g、高为50cm的三棱柱形承重塔。，（总共只有3根竹签与地面接触，g取10N/kg） 求：（1）把放在地面上的3kg物体放到承重塔上时至少需要做多少功？ （2）放上该物体后承重塔对地面的压强是多少？ 6.某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103牛，右为他乘车到达目的地时的车费发票。求： （1）出租车行驶的时间。 （2）出租车行驶的速度。 （3）出租车在这段时间内所做的功。
能量转化中的效率计算 能量可以从一种形式转化为另一种形式，要实现这种能量的转化需要一定的设备，由于设备本身的限制，不可能将一种能量全部转化为另一种能量，这就出现了设备的效率问题。笔者发现，2019年各地中考以设备的效率为载体，围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点，试题的综合性较强，覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。 1．锅炉的效率 例1．（2019鞍山）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg 的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J／（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×l07J／kg。求： （1）锅炉内的水吸收的热量是多少? （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? （3）此锅炉的效率是多少? 解析：试题以锅炉为载体，考查了吸热升温公式和燃料燃烧放热公式。要求锅炉的效率，需要清楚锅炉将燃料燃烧放出的热量转化为水的内能，因此水温度升高吸收的热量是有用的能量，无烟煤完全燃烧放出的热量是总能量。 答案：（1） （2） （3）锅炉的效率
2．柴油抽水机的效率 例2．（2019荆门）今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m 流入沟渠，再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水，此柴油抽水机的效率为40%，柴油的热值为4.5×107J/kg，g取10N/kg，求： （1）此柴油抽水机2h做了多少有用功？℃ （2）此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？ （3）此柴油抽水机的总功率为多少千瓦？ 解析：柴油抽水机将柴油完全燃烧产生的能量通过克服重力做功转化为水的重力势能。试题以此为载体，考查了质量、密度、重力、热值、功和功率等知识。 （1）虽然抽水机是将水连续地分批抽上去，我们可以想象成抽水机将全部1600m3的水一次性地在2h内缓慢抬升 4.5m，这就是等效法的应用。这样利用计算出水的质量，再用计算重力，然后用就可以计算出有用功。 （2）要计算柴油的质量，需要先计算柴油燃烧放出的热量。这就要利用柴油抽水机的效率为40%这个数据。教学中发现很多同学常犯一个错误，就是利用柴油抽水机做的有用功去乘以效率。避免错误的方法是想清楚柴油燃烧放出的热量是总的能量，总的能量要比有用的能量数值大。应该根据，得
能量的转换 厦门英才学校苏文建指导老师：段清华、姜广东一、设计概述 本节内容选自苏教版六年级科学下册；本课是学生在对能量及能量形式有了初步的了解后，将引领学生探究各种形式的能量之间是如何转换的，为他们今后学习物理学最普遍的定量之一——能量守恒定律打下感性认识基础。 本课的主要教学活动有：用点燃的花生米加热适量的水、通过实例描述能量转换的过程、动手做能量转换的玩具、用图文结合的形式设计能量转换图等，让学生在“做”和观察中领会能量的转换。 二、教学目标 ●知识与技能 1.了解能量转换是一种形式的能量转换成另一种或几种形式的能量。 2.知道能量的具体转换过程。 ●过程与方法 1.能够学会用模式图、简图等方法来解释能量的转换过程。 2.学会玩一个简单的能量转换玩具。 ●情感、态度和价值观 1.愿意交流，并学会在交流中取人之长补已之短。 2.体会到能量转换和我们生活之间的紧密关系，乐于用所学知识来改善我们的 生活。 三、教学重难点 教学重点：知道一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。 教学难点：能够分析各种形式能量之间是如何相互转换。 四、学情分析 通过平时的观察，发现不少孩子在科学学习中存在几个显著的问题，如：缺乏独立思考的习惯，过于依赖课本；缺乏质疑问难的勇气和习惯，过于被动；缺乏交流合作的意识，导致实验探究过程效益不高等等。同时，我们也看到了六年
级的孩子已经有了自己独立思考的能力，所以探究的教学思路恰好也契合了这个阶段学生的心理特点。 五、教学策略 根据学情，本节课的设计采用以探究为核心方式，以质疑、讨论、交流等为主要策略，在教师的启发引导下，学生不断地发现问题、提出问题、解决问题，再发现问题和提出问题……从而，将学生在对各种各样能量形式有了初步的了解后，进一步探究能量之间是如何进行相互转换的，将情感态度与价值观渗透贯穿思维的全程。 六、教学资源 教师资源：自制PPT课件、教学视频、花生米、酒精灯、数字温度计、烧杯、火柴和支架等器材。 学生资源：A4纸、纽扣、细线等 七、教学过程 （一）导入新课——初步认识能量转换 1、谈话：上课前有点紧张，我们先摩拳擦掌一下，你有什么样的感觉？（发热）物体发热就具有热能，那热能是从哪里来的呢？（摩擦手产生的）我们手来往摩擦也就是在运动，具有动能。那动能和热能有没有关联呢？ 2、（观看视频）提问：我们看一个自动跳蛙，跳蛙的动能是从哪里来的呢？弹簧的能量可以叫做弹力势能，那青蛙的动能和弹性势能有没有关联呢？什么关联？（动能是从弹性势能中来的） 3、总结：生活中有很多这样的例子，具有不同形式的能量有着很密切的联系。 【设计意图：通过活动体验和视频等方式来调动学生的前概念，让学生初步了解能量之间是可以相互转换的，为后面的学生做了铺垫。】 （二）演示实验——探究能量如何转换 1、谈话：生活中还有各种各样的能量形式，它们之间有什么关联，下面我们通过一个小实验来看看。 2、演示实验：用蜡烛点燃花生米，并用燃烧的花生米去加热水的小实验，
动能势能做功与能量转化 的关系 Newly compiled on November 23, 2020
第2讲 动能 势能 [目标定位] 1.明确做功与能量转化的关系.2.知道动能的表达式，会用公式计算物体的动能.3.理解重力势能的概念，知道重力做功与重力势能变化的关系.4.理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的因素. 一、功和能的关系 1．能量：一个物体能够对其他物体做功，则该物体具有能量． 2．功与能的关系：做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能发生转化，所以功是能量转化的量度．功和能的单位相同，在国际单位制中，都是焦耳． 二、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能量． 2．大小：物体的动能等于物体的质量与它的速度的平方乘积的一半，表达式：E k ＝12 m v 2，动能的国际单位是焦耳，简称焦，用符号J 表示． 3．动能是标量(填“标量”或“矢量”)，是状态(填“过程”或“状态”)量． 三、重力势能 1．重力的功 (1)重力做功的特点： 只与物体运动的起点和终点的位置有关，而与物体所经过的路径无关． (2)表达式 W G ＝mg Δh ＝mg (h 1－h 2)，其中h 1、h 2分别表示物体起点和终点的高度． 2．重力势能 (1)定义：由物体所处位置的高度决定的能量称为重力势能． (2)大小：物体的重力势能等于它所受重力的大小与所处高度的乘积，表达式为E p ＝mgh ，国际单位：焦耳． 3．重力做功与重力势能变化的关系 (1)表达式：W G ＝E p1－E p2＝－ΔE p . (2)两种情况： 4．重力势能的相对性 (1)重力势能总是相对某一水平面而言的，该水平面称为参考平面，也常称为零势能面，选择不同的参考平面，同一物体在空间同一位置的重力势能不同． (2)重力势能为标量，其正负表示重力势能的大小．物体在参考平面上方时，重力势能为正值；在参考平面下方时，重力势能为负值． 想一想 在同一高度质量不同的两个物体，它们的重力势能有可能相同吗
初二物理复习知识点：能量的转化和守恒 在一定的条件下，各种形式的能量可以相互转化;摩擦生热，机械能转化为内能;发电机发电，机械能转化为电能;电动机工作，电能转化为机械能;植物的光合作用，光能转化为化学能;燃料燃烧，化学能转化为内能。 能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变能量的转化和守恒练习题 能量既不会______，也不会______，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到另一个物体，而在转化和转移过程中，______的总量保持不变.这就是能量守恒定律. 克服摩擦或压缩气体做功时，消耗______能，使______能转化为______能，而且消耗多少______能，就得到多少______能，在这个过程中，能量的总量______. “和平”号空间站完成使命后，安全坠入南太平洋海域，当“和平”号进入稠密大气层时，燃起了熊熊大火，这是将______能转化为______能，在“和平”号坠入南太平洋的过程中，它的______能增加，______能减少，而能的总量______. 自然界中各种不同形式的能量都可以相互转化，电动机
可以把______能转化为______能;太阳能电池把______能转化为______能;植物的光合作用可以把______能转化为______能，燃料燃烧时发热，将______能转化为______能. 秋千荡起来，如果不继续用力会越荡越低，甚至停止;皮球落地后，每次弹起的高度都会比原来低.在这两个过程中，机械能______了，转化成了______能.机械能是否守恒______，能的总量是否守恒______.
1，有一型号的单缸四冲程柴油机，其部分技术数据如下表： 求这种柴油机的功率 2，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30㎝2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50㎜，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强是9.0×105 Pa，飞轮1min转动1800周，当汽机满负荷工作（不计摩擦），求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力; （2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功； （3）汽油机的功率。 3，某国产165型单缸四冲程汽油机直径为65㎜，活塞冲程长55㎜，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.58×105Pa，飞轮转速为1500 r/min（不计摩擦损失）。 如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的热值为4.6×107J/Kg）？ 4，某单杠四冲程汽油机气缸的活塞面积是120㎝2，做功冲程中活塞移动的距离是30㎝，气体的平均压强是5×105Pa。汽油的热值是4.6×107J/㎏，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做功是多少？若每次做功过程中90％的汽油完全燃烧，则每次汽油燃烧放出的热量是多少焦尔？ 5，一辆60kW的载重汽车，保持功率不变在平直的公路上行驶，受到的阻力是4.5×103N，发动机每小时消耗汽油20L。问（1），发动机的效率是多少？
（2），如果油箱内还有汽油50L，那么，还能行驶多远？ （ρ汽油=0.8×103㎏/m3，q汽油=4.6×107J/㎏） 6，为了应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产。我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是50kW，充电一次可储存电能100 kW·h, (1),若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少小时？（2），目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×107J/㎏，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少千克汽油？ （3），如果该车动力装置的机械效率为75％，它正常工作1min所做的有用功是多少？ 7，2010年春，黄山市部分地区发生严重旱灾，我校师生饮水困难，抗旱突击队在离学校6000m远处探测到有地下水源，经努力挖掘，在离地面10m 深处挖到水。突击队用柴油机带动抽水机，将水抽上来，用汽车运往学校，整套抽水设备的效率是10％。（q柴油=4.3×107J/㎏，g取10N/㎏） （1），汽车从水源处将水运到学校用时10min，问：汽车的平均速度是多少？（2），抽水机将质量为20t的水抽到地面所做的有用功是多少？消耗多少千克柴油？ 1，国产165型单缸四冲程汽油机直径为65mm，活塞冲程长55mm，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.58×105Pa。飞轮转速1500r∕min （不计摩擦损失）。 如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的
各种形式的能量之间相互转化的实例1．光能→内能： 晒xx会晒烫 2．光能→机械能： xx、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能： 太阳能电池 4．光能→化学能： 光合作用 5．机械能→内能： 摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑 久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能： （暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能： 水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能： （暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 1/ 3
这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能： 电热炉 10．电能→光能： 电灯 11．电能→机械能： 启动机、电动机工作 12．电能→化学能： 给蓄电池蓄电 13．化学能→内能： 浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能： 镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能： 炸药爆炸 16．化学能→电能： 电池放电 17．内能→光能： 电灯泡钨丝发热后会发光 2/ 3
18．内能→机械能: 火力发电、蒸汽机 19．内能→电能： （暂时想不起来直接转换的）火力发电 20．内能→化学能： （暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸热） 3/ 3
热量计算专题 一、填空题 1、通常情况下，暖气片应安装在窗户的（选填“上”或“下”）方，这样空气受热后密度（选填“增大”或“减小”）室内空气对流加快，暖气片中用水作为供暖介质是利用了。 2、全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长，导致全球能源危机加剧。因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一、张浩家的太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为25℃的水，经过一天照射后，温度升高了50℃.则水升温吸收的热量为J；至少可以节约煤的质量是kg.[假设用煤烧水时有效利用的热量占煤燃烧放出热量的10%，且已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃)，煤的热值是3.0×107J/kg] 3、在1标准大气压下，1.5kg初温为90℃的水吸收6.93×104J的热量后，它的未温为℃.内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、、排气四个冲程[C水=4.2×103J/（kg·℃)] 小明将1kg温度为10℃的水加热到90℃时，需要吸收J的热量，这相当于完全燃烧m 3的天然气放出的热量[c水=4.2×103J/（kg·℃)，天然气的热值为8×107J/m3] 3、“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下、“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的很大.以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为J，这些热量可以使kg的水从20℃加热至100℃.[c=4.2×103J/（kg·℃），q煤气=4.2×107J/kg] 5、汽车是我们熟悉的交通工具，给我们的生活提供了便利.在汽车的制造中涉及许多物理知识： （1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的冲程将内能转化为机械能. （2）汽车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体所成的（选填“实”或“虚”）像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线. （3）有的汽车尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图所示），当汽车高速行驶时，气体在流速大的地方压强较，汽车能产生较大的抓地力。 二、实验探究 6、小华和小明班的同学在老师的指导下，对“在吸收相同热量的情况下，一定质量的液体升高温度的多少与物质的种类是否有关”进行了实验探究。
生态系统中能量流动的计算方法 生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下： 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B.192kJ C.96kJ D. 960kJ 分析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。答案：B 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 分析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。 例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO2，若能量传递效率为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？（） A.0.04 B.0.4 C.0.9 D.0.09 分析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。答案：C 规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。 例4.右图食物网中，在能量传递效率为10%～20% 时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物 处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg，至少需 要消耗水藻 kg。