【2019最新】新人教版九年级物理下册专题讲解课后训练:能量的转化与守恒课后练习二及详解word版
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14. 3 能量的转化和守恒同步练习一.选择题1.关于能的概念,下列说法正确的是()A.在空中飞行的子弹,因为它能做功,所以它具有机械能B.用线悬挂着的物体,它没有做功,它不具有机械能C.甲物体的运动速度比乙物体的大,则甲物体的动能一定比乙物体的大D.甲物体的高度比乙物体的高度大,则甲物体的势能一定比乙物体的大2.下列对能量转化的描述不正确的是()A.蓄电池充电:电能﹣﹣化学能B.萤火虫发光:生物质能﹣﹣光能C.发电机工作:电能﹣﹣机械能D.内燃机工作:化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能3.下列设备工作时把机械能转化为电能的是()A.动圈式话筒B.动圈式耳机C.洗衣机D.电钻4.我国大力发展火力发电,火电站进的是煤,出的是电,在这个过程中能量的转化是()A.机械能→内能→化学能→电能B.化学能→内能→机械能→电能C.化学能→重力势能→动能→电能D.内能→化学能→机械能→电能5.根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是()A.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止C.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进D.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面6.有一种“压电陶瓷”电子元件,当对它挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,燃气打火机就应用了该元件。
只要用大拇指压一下打火机上的按钮,“压电陶瓷”就会产生10kV~20kV的高压,形成火花放电,从而点燃可燃气体。
在上述“压电”过程中完成的能量转化是()A.化学能转化成电能B.内能转化成电能C.光能转化成内能D.机械能转化成电能7.如图是内燃机某冲程的工作示意图,下面四个事例中能量转化与之相同的是()A.瓶塞冲出B.搓手取暖C.压缩气体D.钻木取火8.图中给出了几种不同形式能之间转化的实例,其中内能转化为机械能的是()A.B.C.D.9.学习了物理知识后,小明同学在笔记中记录了以下的内容,其中记录错误的是()A.正在做功的物体一定具有能量B.做功的快慢不会影响机械效率高的高低C.由η=可知在不计绳及摩擦时,滑轮组的机械效率与绕绳方式有关D.在提升同一物体时,通常使用定滑轮效率比动滑轮高,但是其效率也不可能达到1 10.在图中,一个盒子在X点从静止开始,沿光滑的斜面(XY)向下方滑行,随后在粗糙的水平表面移动,并在Z点停止。
第十四章内能的利用第3节能量的转化和守恒学习目标1.知道能量守恒定律。
2.能举出日常生活中能量守恒的实例。
3.能用能量守恒的观点分析物理现象。
自主探究1.在一定条件下,各种形式的能量是可以的。
2.能量既不会凭空,也不会凭空,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。
这就是能量守恒定律。
3.能量守恒定律是自然界中最、最的基本定律之一。
合作探究一、能量的转化生活举例:除了太阳能,你还知道有哪些形式的能量?答案点拨:机械能、内能、电能、化学能、核能等。
难点释义:(1)燃料的燃烧是一种化学变化,燃烧时产生的光和热就来源于燃料储存的化学能。
(2)食物也具有化学能,人们的生活、工作所消耗的能量就来源于食物里储存的化学能。
活动体验:完成下面的小实验,思考每个小实验中的哪些能量发生了转化。
(1)快速地摩擦双手(图甲)。
甲(2)反复弯折一段铁丝(图乙)。
乙(3)点燃蜡烛(图丙)。
丙(4)手摇发电机发电(图丁)。
丁答案点拨:(1)摩擦生热,机械能转化为内能。
(2)弯折铁丝做功,铁丝温度升高,机械能转化为内能。
(3)蜡烛燃烧的过程中,化学能转化为内能和光能。
(4)手摇发电机发电,小灯泡发光。
机械能转化为电能,电能又转化为光能。
二、能量守恒定律思考讨论:(1)停止用力,秋千为什么会越摆越低?(2)掉在地上的弹性小球会跳起,为什么越跳越低?思路点拨:空气阻力做功,秋千和小球的机械能转化为内能。
自主学习:阅读课本P28~P29“能量守恒定律”的内容,学习有关的知识。
1.转化是能量由一种形式变为其他形式,能量存在的变化了;转移是能量由一个物体到达其他物体,能量存在的变化了。
2.“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质都是的过程。
学以致用:不少人曾经设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器,人们把这种机器叫做永动机。
同学们,这种永动机是否存在呢?想一想为什么?答案点拨:不存在永动机;所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律。
第3节能量的转化和守恒同步练习一、单项选择题1、有关能源、能源的利用以及能源危机,以下说法正确的是()A. 太阳能是一种无污染的新能源,但大量使用会导致温室效应B. 能源的利用过程实质上是能量的转化和传递过程C•由于能量是守恒的,所以不会存在能源危机D.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站2、下列有关能量转化和守恒的说法正确的是()A. 用电器通电工作时,将其他形式的能转化为电能B. 氢氧化钠与盐酸反应是放热反应,该反应将内能转化为化学能C•植物光合作用合成有机物,说明能量可以创生D. “既要马儿跑,又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律3、二踢脚(又叫钻天猴)是一种爆竹,燃放时里面的火药发生爆炸并将它推动飞上高空。
如图所示是燃放二踢脚的情景,那么燃放二踢脚时主要能的转化有A. 内能f机械能f化学能B. 化学能f内能f机械能C. 化学能f机械能f内能D. 机械能f化学能f内能4、关于能量和能源,下列说法中正确的是()A. 能量在转化和转移过程中,其总量有可能增加B. 能量在转化和转移过程中,其总量会不断减少C•能量在转化和转移过程中总量保持不变,故节约能源没有必要D.能量的转化和转移具有方向性,且现有可利用的能源有限,故必须节约能源5、下列关于能量转化、转移现象的说法中,错误的是()A. 电池充电,电能转化为化学能B. 电动机工作,电转化为机械能C. 暖瓶塞被热气弹开,机械能转化为内能D. 用热水袋取暖,内能发生了转移6下列关于能源的说法中正确的是()A. 煤、石油是当今人类利用的主要能源,它们是可再生能源B. 天然气是一种清洁的能源,人类可以无尽地开发利用C. 核电站发电的能量转化过程是:核能—内能—机械能—电能D. 热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化7、下列有关能量转化或转移的说法中正确的是()A. 电动机通过热传递的方式将电能转化为机械能B. 古人钻木取火是通过做功将机械能转化为内能C•内燃机是通过做功的方式将机械能转化为内能D.冷天搓手感到手掌发热,这是通过热传递的方式将机械能转移为内能8、学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确的是()A. 做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化B. 热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化C•各种形式的能在一定条件下都可以相互转化D.能量在转化和转移的过程中总会有损耗,但能量的总量保持不变二、填空题1、汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却,用水来冷却是因为水的 __________ 大,这是通过的___________ 式来改变发动机的内能。
专题 14.3 能量的转变和守恒课前预习1.在必定条件下,各样形式的能量是能够互相转变的。
摩擦生热是机械能转变为内能;水电站里水轮机带动发电机发电,是机械能转变为电能;电动机带动水泵把水送到高处,是电能转变为机械能;植物汲取太阳光进行光合作用,光能转变为化学能;燃料焚烧时发热,化学能转变为内能,等等。
2.能量的转变和守恒定律: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变为另一种形式,或许从一个物体转移到另一个物体,而在转变或转移的过程中,其总量保持不变。
3.能量的转移和转变拥有方向性。
4.若 W 为变换的能量,Q 为输入的总能量,η为能量变换装置的效率,依据能量变换装置的效率=(变换的能量 /输入的总能量)×100%这个表述,写出对应数学表达式为:W100 Q知识点解读与例题打破知识点一:能量的转变(1)能量及其存在的形式:假如一个物体能对其余物体做功,我们就说这个物体拥有能。
自然界有多种形式的能量,如风能、内能、水能、电能、化学能、核能等。
(2)能量的转移与转变:能量能够从一个物体转移到另一个物体,如发生碰撞或热传达时;也能够从一种形式转变为另一种形式,如太阳能电池、发电机等。
【例题 1】( 2019 湖北滨州)此刻流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。
则这款鞋发光的原理,从能量转变的角度剖析正确的选项是()A .机械能转变为电能,再转变为光能B.电能转变为机械能,再转变为光能C.机械能转变为光能,再转变为电能D.光能转变为机械能,再转变为电能【答案】 A【解答】穿上鞋走路时,拥有机械能,鞋会发光,拥有光能;依据题意可知,该鞋(发电鞋)的工作原理是电磁感觉现象,先是机械能转变为电能,电能又转变为光能。
知识点二:能量守恒定律1.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变为其余形式,或许从一个物体转移到其余物体,而在转变和转移的过程中,能量的总量保持不变。
热机、能量的转化和守恒(提高)【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)汽油机和柴油机的异同点:汽油机柴油机要点二、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。
③充分利用废气带走的能量。
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。
第3节能量的转化和守恒一、单选题1.下列说法中错误的是()A. 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律之一B. 一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的C. 实际过程中,能量经转化后,可利用的能量只会减少,不会增加D. 发电机把机械能转化为电能,电动机又可以把电能转化为机械能.因此,自然界中所有的能量转化都是可逆的2.从能量转化的角度来看,下列说法错误的是()A. 电风扇工作时主要将电能转化为机械能B. 铅蓄电池充电时化学能转化为电能C. 发电机工作时主要将机械能转化为电能D. 电热水壶工作时电能转化为内能3.下列关于能量转化中属于内能转化为机械能的是()A. 火药在枪膛中燃烧将子弹推出枪膛B. 电梯工作时将乘客送往高处C. 风力发电站利用风力发电D. 内燃机压缩冲程4.人类使用电能的过程就是把电能转化为其它形式能的过程,如人们利用日光灯,主要是为了把电能转化为()A. 机械能B. 光能C. 化学能D. 内能5.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是()A. 图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能B. 图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能C. 图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能D. 图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能6.下列说法中正确的是()A. 电风扇工作时,将机械能转化为电能B. 电饭锅工作时,将内能转化为电能C. 给手机电池充电时,将电能转化为化学能D. 发电机工作时,将电能转化为机械能7.下列情形中,属于内能转化为机械能的是()A. 滑下滑梯B. 弯折钢丝C. 点火爆炸D. 压缩点火8.下面关于能量转化的说法,正确的是()A. 用砂轮磨刀时,将内能转化为动能B. 陨石进入大气层成为流星时,是内能转化为机械能C. 壶中的水沸腾,壶盖不断跳动,是水的势能转化为壶盖的动能D. 用打气筒给轮胎打气时,打气筒发热,是机械能转化为内能9.某装置的能量流向图如图所示,据此推测该装置可能是()A. 热机B. 滑轮组C. 电灯D. 电热水器二、填空题10.能量既不会创生,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,能的总量保持不变.这就是能量守恒定律.11.汽车制动时,由于摩擦,动能转化为了轮胎、地面和空气的内能,消耗的这些能量不能再自动地转化为动能来驱动汽车,这说明了涉及热现象的能量转化是具有 ________的,请你再举一个类似的实例: ________12.________定律是19世纪自然科学的三大发现之一,也是自然界最普遍、最重要的基本规律之一,小到原子世界,大到宇宙天体,只要有能的变化,无论是什么变化,都遵循它.此定律的内容是:________.13.能的转化是非常普遍的,在一定条件下,各种形式的能都可以相互转化:摩擦生热,将________ 能转化为________ 能;电灯照明,将________ 能转化为________能;烧煤做饭,将________ 能转化为________能;吃饭干活,将________ 能转化为________ 能.14.如图所示,滚摆在运动过程中,上升的高度会逐渐降低,它的机械能逐渐转化为________能,散失到空气中,但能量的总量________;(填“增加、减少或不变“)15.如图所示,是世界上早期的蒸汽汽车模型,燃料燃烧使水温升高,水的________能增加,再转化为汽车的________能,使汽车前进.16.小明家里的用电器,例如:a、电灯泡b、洗衣机c、电风扇d、电饭锅e、电熨斗f、日光灯,请你按下列能的转化归类:(填入对应的字母)电能转化为光能________;电能转化为内能________;电能转化为动能________.三、综合题17.指出下列现象能量的转化情况:(1)钻木取火(2)电风扇转动18.阅读下文,回答文后问题:如图展示了一个极具想象力的设想,其大意是:上面水池中的水流下来,冲击叶轮转动;叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动;人利用打磨轮打磨工件,同时,运转的水泵又把流到下面水池水抽到上面的水池中…,只要一开始在上面水池中注满水,就能通过水的上下循环,使机器不停地工作.(1)按要求填写表中空白(2)这个设想曾得到不少人的赞许,并把这个装置誉为“永动机”.那么,这个装置真的能“永动”吗?为什么?参考答案一、单选题1.D2. B3.A4.B5. A6. C7.C8. D9.C二、填空题10.消失;转化;转移11.方向性;电流能使灯丝发光,产生的内能散失在空气中,这些内能无法自动再转化为电能.(意思对即可)12.能量守恒;能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能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,在转化或转移的过程中,能量的总量不变.13.机械;内;电;光;化学;内;化学;机械14.内;不变15.内;机械16.a、f;a、d、e;b、c三、综合题17.(1)机械能转化为内能(2)电能转化为机械能(动能)18.解:(1)上面水池中的水流下来,冲击叶轮转动是重力势能转化为动能;人们利用打磨轮打磨工件是机械能转化为内能;(2)这个装置不能能“永动”,由于从上面流到下面水池过程中,由于用来打磨物体消耗能量,故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中.即流下来的水要比抽上去的水多,随着时间的推移,上面水池中的水越来越少,一定时间后便不再有水从上面流下来,所以这个装置不能够“永动”.故答案为:(1)(2)不能;不遵循能量守恒.。
14.3能量的转化与守恒知识点与考点解析★考点概览一、知识点与考点二、考点解析1.能量转化与守恒比较抽象,也是学生学习热学内容的收尾。
在本节主要考查能量的转化形式和理解能量的守恒定律。
尤其是对能量守恒定律的理解是学生学习的难点,同样也是本节的重点。
中考试卷中有关能量转化与守恒的问题也会经常出现,希望引起大家的重视。
本节内容一般不会单独组成一个试题,大多数会和热学部分的其他知识点结合在一起组成一个题目;考查主要方向是能量之间的转化,考试题型以选择题、填空题为主。
2.考点分类:考点分类见下表★知识点精析1.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另一种形式,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。
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,都遵从能量守恒定律。
★典例精析★考点一:能量的转化与应用◆典例一:(2020·黑龙江)目前,市区里的老旧小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具一冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下,不断冲击墙壁打出圆孔。
如图,冲击钻在工作过程中,关于其能量转化正确的是()。
A.内能转化为机械能;B.内能转化为电能;C.只有机械能和内能的转化;D.有电能、机械能和内能的转化【答案】D。
【解析】冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下转动,该过程电能主要转化成机械能和一少部分内能;冲击钻在冲击墙壁打圆孔时,机械能转化为内能;故选D。
◆典例二:(2020·安徽)在物理学习的过程中,对物理知识的正确认识是非常重要的。
以下说法正确的是()。
A. 物体的运动速度越大,惯性越大;B. 磁场和磁感应线都是真实存在的;C. 电动机工作时消耗的电能主要转化成机械能;D. 热机工作的实质是把机械能转化为内能【答案】C。
14.3 能量的转化和守恒知识点扫描知识点一:能量的转化(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,如风能、内能、水能、电能、化学能、核能等.(2)能量的转移与转化:能量可以从一个物体转移到另一个物体,如发生碰撞或热传递时;也可以从一种形式转化为另一种形式,如太阳能电池、发电机等.知识点二:能量守恒定律1.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.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,都遵从能量守恒定律.3.“第一类永动机”永远不可能实现,因为它违背了能量守恒定律.重点难点解读一、试论述能量的转化、转移和守恒问题.(1)在一定条件下各种形式的能都可以相互转化.能量转化反映了各种现象之间的联系,如摩擦生热说明了机械运动和热现象之间存在的联系;电风扇转动说明了电现象和机械运动之间存在的联系.(2)不同形式的能量通过做功可以相互转化,同种形式的能量之间通过热传递可以进行转移,能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分.(3)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另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.(4)根据能量守恒定律,在分析自然现象时,如果发现某种形式的能量减少,一定能找到另一种形式的能量增加;反之,当某种形式的能量增大时,也一定可以找到另一种形式的能量减少.二、能量转换装置的效率问题这个问题属于难点,是与本节有关的拓展性知识.是学生开阔实验,提高物理思维素养的好素材.能量转换装置的效率等于转换的能量与输入的总能量之比,用百分数表示.根据定义,若W 为转换的能量,Q 为输入的总能量,η为能量转换装置的效率,则:100W Q η=⨯%对点例题解析知识点一:能量的转化【例题1】现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光.则这款鞋发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是( )A .机械能转化为电能,再转化为光能B .电能转化为机械能,再转化为光能C .机械能转化为光能,再转化为电能D .光能转化为机械能,再转化为电能【答案】A【解答】穿上鞋走路时,具有机械能,鞋会发光,具有光能;根据题意可知,该鞋(发电鞋)的工作原理是电磁感应现象,先是机械能转化为电能,电能又转化为光能.知识点二:能量守恒定律【例题2】排球充气后,让排球从手上自由落下,排球每次弹回的高度都低于落下时的高度.(1)解释整个过程中能量是否守恒.(2)排球从接触地面到形变最大的过程中,速度v 与形变大小△V 之间的关系大致如图,请说明该过程中,排球受力情况与机械能变化的关系.【答案】(1)整个过程中能量守恒.排球从手上自由落下,排球每次弹回的高度都低于落下时的高度,是因为由于空气的摩擦,有一部分机械能逐渐转化为内能,但能量总量是守恒的.(2)排球从接触地面到形变最大的过程中,受到重力和地面给予的弹力的作用,开始时重力大于弹力,速度逐渐增大;当重力等于弹力时,速度达到最大值;最后重力小于弹力,速度逐渐减小,直至速度为零.同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能.【解析】根据能量守恒定律的观点,结合机械能与内能的转化可做出解释;排球从接触地面到形变最大的过程中,受到重力与弹力的作用,同时动能转化为球的弹性势能,据此分析.达标训练题1.在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的.摩擦生热是机械能转化为___能;水电站里水轮机带动发电机发电,是机械能转化为____能;电动机带动水泵把水送到高处,是电能转化为_______能;植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为化学能;燃料燃烧时发热,化学能转化为内能,等等.【答案】内;电;机械.【解析】根据看初始状态与末了状态能量存在的形式来解答本题.2.写出能量守恒定律的内容:能量既不会凭空出现,也不会凭空消失,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,而在转化和转移的过程中,能量的总量保不变.这就是能量守恒定律.【答案】转化,转移.【解析】能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,它揭示了各种形式能量之间的深刻联系,应重点掌握.3.下列说法中正确的是()A.风力发电机可以将机械能转化为电能B.太阳能电池可以将太阳能转化为电能C.电暖气正常工作时,主要是将电能转化为机械能D.电风扇正常工作时,主要是将电能转化为机械能【答案】ABD【解析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量.A.风力发电机是利用电磁感应现象工作的,工作时将机械能转化为电能,故A正确;B.使用太阳能电池的目的是将太阳能转化为电能,储存起来再加以利用,故B正确;C.电暖气是利用电流的热效应工作的,是将电能转化为内能,故C错误;D.电风扇工作时,主要是将电能转化为机械能,使风扇转动,故D正确.4.能量守恒定律表明的是()A.动能和势能是守恒的B.内能和机械能是守恒的C.能量的变化等于做功的多少D.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失【答案】D【解析】能量既不会消失,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.一、选择题1.前段时间,“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点,该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气,通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高,目前仍处在试验阶段),但被曲解为“加水就能跑”.下列对该事件的看法错误的是()A.氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能B.水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量C.对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从更不能以讹传讹D.该车行驶的能量最终来源于水,水是一种能源【答案】D【解析】A.氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能,再用来驱动汽车的,故A正确;B.根据能量守恒定律,水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量,故B正确;C.由科学常识可知,对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从更不能以讹传讹,故C正确;D.该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气,但不能直接说水是这里的能源,故D错误. 2.西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空.下列说法中正确的是()A.火箭使用液氢燃料,主要是利用了液氢的比热容大B.火箭升空过程中,燃料燃烧将机械能转化为化学能C.北斗导航卫星加速升空过程中,其动能和重力势能均增大D.北斗导航卫星加速升空过程中,其惯性增大【答案】C【解析】A.发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故A错误;B.火箭升空的过程中,燃料燃烧释放出的内能转化为机械能,故B错误;C.北斗导航卫星加速升空的过程中,速度增大,高度增大,因此动能和重力势能都增大,机械能的总量也增大,故C正确;D.北斗导航卫星加速升空过程中,其质量不变,惯性不变,故D错误.3.下列关于能量的说法中,正确的是()A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能B.电水壶工作时是将内能转化为电能C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少【答案】C【解析】A.洗衣机工作时,消耗电能,产生机械能,故是将电能转化为机械能的过程,故A错误;B.电水壶工作时消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能的过程,故B错误;C.用热水泡脚,内能从热水传递到脚,身体的内能会增加,会感觉暖和,说明内能可以转移,故C正确;D.根据能量守恒知,能量在转化和转移的过程中,能量的总量会保持不变,故D错误.4.下列关于能量转化的说法,正确的是()A B C DA.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【答案】A【解析】A.风力发电是将机械能转化为电能,故A正确;B.拉开的弹弓发生了弹性形变,具有弹性势能,当放开石子时,弹弓的弹性形变程度变小,所以弹性势能变小,故B错误;C.当飞船减速着陆时,飞船的质量不变,速度减小,动能减小;质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小,机械能减小,故C错误;D.汽车在水平路面上匀速行驶的过程中,质量不变,速度和高度也不变,则汽车的动能和重力势能都不变,故D错误.5.如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从斜面的c点由静止自由滑下,与弹簧碰撞后又返回到斜面上,最高到达d点.下列说法正确的是()A.弹簧被压缩到最短时,弹性势能最小B.小物块从c向a运动的过程中,重力势能减小C.小物块从b向a运动的过程中,动能增加D.小物块在整个运动过程中,机械能守恒【答案】B【解析】A.弹簧被压缩到最短时,其形变程度最大,所以弹簧的弹性势能最大,故A错误;B.小物块从c向a运动的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,故B正确;C.小物块从b向a运动的过程中,物块不再受到弹力,由于受到摩擦力的作用,其速度会逐渐减小,所以其动能会减小,故C错误;D.小物块在整个运动过程中,由于摩擦力的作用,其机械能总量会减少,即机械能不守恒,故D错误.6.在下列现象中,能量转化的说法错误的是()A.用锯锯木头,过一会锯条变热了,是机械能转化为内能B.木材燃烧,发光发热,是内能转化化学和光能C.植物进行光合作用,是光能转化为化学能D.电动机通电后转动起来,是电能能转化机械能【答案】B【解析】能量的转化是非常普遍的,各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化.正确区分转化前、后能量的存在形式,理解转化过程,即可判断能量是怎样转化的.7.根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是()A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动【答案】B【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒,不可能实现,故A错误;B.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,由于具有动能,会继续冲上右斜面,故B正确;C.在电水壶的使用过程中,消耗了电能,而水的温度升高,内能增加,断电后,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,故C错误;D.子弹射穿木板的情景,子弹高速运动,说明子弹具有动能,由于摩擦生热会使动能减小,它的速度减慢,故D错误.二、填空题8.汽车刹车时,由于摩擦,汽车的动能转化为能,这些能量不能自动地用来驱动汽车;而有些新能源汽车有“动能回收装置”,即在刹车时带动发电机工作,将汽车的动能转化为能并为电池充电,之后电池又可以再次驱动汽车.【答案】内;电.【解析】汽车刹车时,由于要克服摩擦做功(摩擦生热),则汽车的动能会转化为内能;刹车时带动发电机工作,将汽车的动能转化为电能并为电池充电.9.基础问答、作图和计算(1)射箭运动员用力拉满号,从能量转化的角度分析,这是为了让弓具有更大的,可以更多地转化为箭的,将箭射得更远.(2)如图,物体A、B在力F作用下,以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动.请画出物体B在水平方向上的受力示意图.(3)我国“蛟龙号”载人潜水器下潜至7km深的海水中,若海水的密度取1.0×103kgm3,潜水器受到水的压强大小约是.【答案】(1)弹性势能;动能;(2)见图;(3)7×107Pa.【解析】(1)物体弹性形变越大,弹性势能越大,所以射箭运动员用力拉满号,是为了让弓具有更大的弹性势能,可以更多地转化为箭的动能,将箭射得更远;(2)物体A、B在力F作用下,以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动,所以小车B 在水平方向上受到物体A对它向右的摩擦力和地面对它向左的摩擦力,因为小车做匀速直线运动,所以这两个摩擦力大小相等,如图所示:(3)海水对潜水器产生的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa. 10.我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射一颗北斗导航卫星.如图所示,长征三号丙运载火箭升空时,燃料燃烧后通过做功,把能转化为能.【答案】内;机械.【解析】燃料燃烧时化学能转化为内能,燃料燃烧后通过做功,使火箭升空,将内能转化为机械能.11.把一个薄壁金属管固定在桌上,里面放一些酒精,用塞子塞紧,拿一根绳子在管外绕几圈,并迅速地来回拉动绳子,过一会儿,你会看到塞子跳了起来,如图所示.从能量的角度分析,这个现象表明_______内能转化机械能__________________.【答案】内能和机械能之间可以相互转化(和转移)【解析】绳子与金属管摩擦,机械能转化为内能;高温筒壁对酒精加热,这是能量的转移;高温酒精推动塞子做功,使塞子跳起,内能转化为机械能.所以在整个过程中,存在着内能和机械能之间的相互转化,也存在着能量的转移.能答出“内能和机械能之间可以相互转化”即可.12.在摩擦生热的现象中机械能能转化为____能;在气体膨胀做功的现象中内能转化为____能;在热传递的过程中,高温物体的内能_____,低温物体的内能______,内能从高温物体转移到低温物体,而能的总量________.【答案】内;机械;减少;增加;保持不变.【解析】分析此题的关键在于如何理解“能量守恒定律”中的“转化”、“转移”和“守恒”这几个关键的词,当能量发生转化时一定表现为:一种形式的能减少而变化成另一种形式的能,则另一种形式的能增大.而“转移”则是指一种形式的能在物体与物体间,或同一物体的不同部分间发生了数量的变化,即增加与减少,而没有形式的变化.但能的总量却保持不变.所以无论在摩擦生热现象中,气体膨胀做功的过程中及热传递的过程中,都服从“能量守恒”定律.三、简答题13.在乒乓球比赛中,高抛发球时,不计空气阻力,请你回答下列问题:(1)在乒乓球上升的过程中,乒乓球的能量是如何转化的?其机械能如何变化?(2)乒乓球运动到最高点时,是否处于平衡状态?请说明理由.【答案】(1)在乒乓球上升的过程中,乒乓球的质量不变,速度变小,动能减小,同时高度升高,重力势能变大,动能转化为重力势能;机械能为动能和势能之和,所以不计空气阻力,机械能大小不变;(2)乒乓球运动到最高点时,不处于平衡状态;因乒乓球运动到最高点时,只受重力作用,合外力不为零.【解析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能.在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析.处于平衡状态的物体一定受到非平衡力的作用,对乒乓球运动到最高点时进行受力分析即可解答.14.各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,请你仿照图中给出的两个示例,写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例.【答案】见解析.【解析】能量的转化和转移普遍存在,能量的利用和浪费实质上是能量的转化或转移过程. 电风扇在工作过程中消耗电能,转化为机械能;干电池使用过程中消耗化学能,得到电能;太阳能热水器工作过程中将光能转化为内能.15.台式电脑的机箱外壳上开有许多小孔,并且机箱内装有微型风扇.请解释这样做的道理.【答案】台式电脑使用时,会产生大量的电热,如果不能及时散热,会产生安全隐患,机箱壳上开有许多小孔及微型风扇都是为了帮助散热.【解析】电热的危害以及防止,电视机的后盖上有小孔、电动机外壳上有散热片、电脑机箱内有微型风扇都是为了散热,确保用电器正常工作.16.请阅读下面的介绍,回答相关问题.焦耳是一位伟大的物理学家,他成功地发现了焦耳定律,测出了热功当量…….但他在探索科学真理的道路上,也走过弯路.年轻的时候,焦耳也和许多人一样设想能制作出一种“永动机”——不需要给它提供任何动力(即不消耗任何能源)就能自动工作起来的机械装置.他曾通宵达旦地冥思苦想,不断地设计、制作,但没有一次是成功的.接连的失败引起了焦耳的深思,他没有像有些人那样“执迷不悟”,而是反思原来的设想,重新确定新的探究课题.经过不懈地努力,他终于在新的研究领域中取得了成功,发现了科学真理.(1)“永动机”制造一直失败的原因是:它违背了______________________.(2)你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是: ______________________.【答案】(1)能量守恒定律(2)科学探究要善于思考,认清方向,经常反思,不懈努力. 【解析】解决此类问题,首先要静下心来读题,先粗读,知道题目叙述的概况;后精读,分析有关题目的内容和特征.然后提取相关信息,排出干扰因素,弄清物理情景、物理过程,建立物理模型,找出物理规律.最后应用所学知识解答题目中的问题.。
16.5 能量的转化和守恒有没有这样的一个机械,不需要外界给它能量,就能够让它源源不断的向外做功热量能不能由温度低的物体传给温度高的物体问:怎样理解“能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一“这句话答:能量守恒定律具有普遍性和重要性的原因有以下几点:1能量守恒定律与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现,在理论上已被公认;2人类的一切活动,包括生活和生产活动,都会有能量的转化问题,例如做功劳动、生活用热、建筑、冶金等等;3自然界中的各种变化不管是大到天体、小到原子核内部,也不管是物理学比如火山爆发、天文学比如星球的运动的问题,所有的能量转化或转移的过程,都服从能量守恒定律;4人类研究或从事各项活动,都是以能量守恒定律作为其理论基础的,比如永动机的研制失败.问:能量守恒定律的内涵是什么答:能量既不会凭空消失,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另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能量守恒定律.1在热现象中,利用内能做功的过程是内能和其他形式能量的转化过程,做了多少功,就有多少内能转化为等量的其他形式的能量或就有多少其他形式的能量转化为等量的内能,能量是守恒的.例如摩擦生热,机械能转化为内能.2在热传递过程中是内能的转移过程.例如,一杯热水誉一杯冷水混合,稳定后,热水降温减少了多少内能,冷水变热会增加等量的内能,能量是守恒的.3自然界中除了内能可以同其他形式的能量发生转化外,各种形式的能量也都可以发生相互转化,例如,燃料燃烧释放化学能=完全燃烧获得的内能;再如电动机带动水泵消耗的电能=水泵获得的机械能+电动机发热产生的内能,且能量是守恒的.问;怎样从能量的角度理解自然界中的各种现象都是互相联系的答;通过课本中的四个学过的相互有联系的现象可知,不同的自然现象之间都有能量的转化:例如摩擦生热搓手,摩擦是机械运动现象,生热是热现象,摩擦能够生热,说明机械运动现象和热现象有联系.依次类比可逐个分析出其他各种确有能量的转化,能量可以反映这种联系.课本中图不同形式的能量的转化实例没有一个标准答案,其中机械能与化学能之间的相互转化,能量的形式稍显生疏,其实在化学课上我们已学习溶液的振荡可加快溶液的反应速率,其实就是一个例证.另外,还有就是食物在人体内“燃烧”转化为人的日常活动所需的机械能等也是化学能转化为机械能的例子.中考撷要本节内容的中考考点是:运用能量守恒定律分析、判断生活实例中内能与其他形式能的相互转化.最近的中考中,经常出现取材于现实生活实际的试题,体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念.智能拓展你知道吗,能量也会贬值我们知道,运动是多种多样的,就其运动形态而论,运动可分为有序运动和无序运动,与此相似,能量也可分为有序能和无序能.一切宏观整体运动的能量和大量电子定向运动的电能都是有序能;而物质内部分子杂乱无章的热运动所具有的能量是无序能.根据能量转化和转移的方向性,有序能可以完全地、无条件地转换为无序能,但有序能不能自动地全部转化为有序能,无序能不能全部被利用,总有一部分要转移到环境中去,无序能转换为有序能是有条件的、不完全的.因此能量的转换特性,导致了能量不仅有“量”的多少,还有“质”的高低.自发进行的能量转换过程是有方向性的,因此可以说有序能比无序能更有价值,具有更高的品质.有一种普遍的自然现象“摩擦生热.由于摩擦过程中机械能转换为内能,即有序能转换为无序能.能量的转化从量级上看没有变化,但从品质上看却降低了,即它的使用价值变小了,能量使用价值的降低称为能量贬值.摩擦使高品质能量贬值为低品质能量.能量贬值是自然界的普遍现象.例如,汽车制动时,由于摩擦,动能转变成地面、空气的内能,这些能量能够自动地用来再次开动汽车吗显然不能.这些能量虽然没有消失,但是我们却不能利用它.我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的,但能量的转化或转移,都是有方向性的.因此,不是什么能量都可以利用.能量的利用是有条件的,也是有代价的.有的东西可以成为能源,有的却不能.智能归例题型一能结合实例分析能量之间的转化和转移例下列过程中,属于内能转化为机械能的是A.寒冷天气快速搓手,手会感到暖和B.水轮机带动发电机发电C.烧红的铁块放入水中,冷水变热D.壶中的水沸腾时,壶盖不断地在跳动知识点通过实例,认识能量之间可以互相转化闯关点拨寒冷天气快速搓手,手感到暖和是摩擦生热现象,机械能转化为内能.水轮机带动发电机发电,是机械能转移的过程.烧红的铁块放入水中,使冷水变热,是内能转移的过程,铁放热,内能减小,水吸热,内能增加.壶中的水沸腾时,壶盖不断地在跳动,是水蒸气膨胀对外做功,顶起壶盖后,它自身的内能要减小,从而获得机械能.答选D题型二能用能量守恒的观点分析物理现象.例在某密闭隔热的房间内有一电冰箱,现接通电源使电冰箱开始工作,并打开电冰箱的门,则过段时间后室内的温度将A.降低B.不变C.升高D.无法判断知识点有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识闯关点拨电冰箱制冷过程中,使冰箱内的温度降低的同时,又使其外部温度升高将冰箱内部的内能转移到外部,此过程不可能自发发生,必需消耗电能,此部分电能最终也转变为内能,因此从总能量的角度看,室内的内能将增加,室内温度上升.答选C拓展题小华在做如图15-13所示的滚摆实验中,发现滚摆每次上升的高度逐渐减小,小华想:“这是否说明在动能、势能的相互转化的过程中,整个装置的能量不守恒这不是与能量守恒定律相矛盾吗”请你帮小华解决他的困惑.闯关点拨在能量的转化过程中,某种能量可以增加或减小即可以不守图15-13恒,但总的能量一定是守恒的.答在滚摆运动的过程中,由于摩擦不可避免,总有一部分机械能转化为内能,故整个装置的机械能不守恒,但总的能量即机械能和内能的总和保持不变.中考典题精析考题 2001年3月20日,俄罗斯“和平号”空间站终于走完了它回归地球的全部旅程,坠入太平洋;这个凝聚着人类智慧结晶的庞然大物在高速坠落的过程中分解成许多碎片,这些碎片在天空中燃烧发光,形成一道道明亮的弧线,请回答:①“和平号”空间站进人大气层后向地球坠落的原因是什么,②“和平号”空间站在下落过程中分解成许多碎片,这些碎片在空气中燃烧发光的原因是什么这里有什么形式的能量转化内蒙古包头市2002年中考题闯关点拨解答此类题目,必须理解改变物体内能的方法可能是热传递,还可能是做功析“和平号”空间站进入大气层后,由于受到地球的引力,所以会向地球坠落.空间站在进入大气层后,具有很大的动能和势能.在坠落的过程中要克服与空气摩擦做功,将机械能转化为内能,空间站的温度过高就会燃烧发光.答①受地球的引力;②与空气摩擦生热,机械能转化为内能和光能.智能训练基础知识训练1.从能的转化和守恒的观点来看,用热传递来改变物体的内能,实际上是的过程,用做功方法来改变物体的内能,实际上是的过程.题型一2.英国物理学家法拉第经过10年不懈努力,终于在1831年发现了现象,导致发电机的发明,实现了电能的大规模生产;我国兴建的长江三峡发电机组,是通过能转化为电能;福州市即将兴建的垃圾焚烧电厂,是将垃圾焚烧后获得的能;最终转化为电能;题型一3.当水壶中的水烧开时,壶盖会被顶起,从能量转化的观点看,这是水蒸气的_________能转化为壶盖的能;题型一4.能量转化与守恒是自然界的基本规律之一,下列过程中机械能转化为电能的是题型一A.干电池放电B.给蓄电池充电C.风力发电D.电动机带动水泵抽水5.下列现象中,利用内能做功的是题型一A.冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 B.车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花C.在烈日之下柏油路面被晒熔化了 D.火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起6.下列说法中错误的是题型二A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化B.只要有能的转化和转移,就一定遵从能量守恒定律C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器D.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能的总量是保持不变7.我区大力发展火力发电,火电厂进的是“煤”,出的是“电”,在这个过程中能量的转化是题型一A.机械能→内能→化学→能电能B.化学能→内能→机械能→电能C.化学能→重力势能→动能→电能D.内能→化学能→机械能→电能综合提高训练1.指出下列现象中能量的转化和转移情况.题型一1气体膨胀做功.2植物进行光合作用.3燃料燃烧.4风吹动帆船前进.2.如图15-14所示,在试管内装一些水,用软木塞塞住,用酒精灯加热试管使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出.在水蒸气冲出软木塞的过程中,_________的内能减少而软木塞的________能增加.题型一3.太阳是一个巨大的能源,直接利用太阳能不会污染环境.围绕地图15-14球运转的通信卫星,其两翼安装的太阳电池板,能把________能直接转化成_______能,供通信卫星使用,太阳能还可以直接转化成内能,现有一太阳能热水器,在晴天,每天可将50kg水从20℃加热到50℃,若燃烧煤气来加热这些水,则至少需要消耗掉________m3的煤气.已知完全燃烧1米3煤气可放出×107J的热量,水的比热为×103J/kg·℃题型一4.下列事例中,属于做功改变物体内能的是题型一A.在火上点燃火柴头,使火柴头温度升高B.冬天人们围着火炉烤火身体感觉暖和C.两手互相摩擦,手感觉暖和D.在阳光照射下,水盆里的水温度升高5.“五一”黄金周,吴昊同学和爸爸妈妈一起游览花果山,在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中,发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板,当车行驶至中途还要停下来,让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水;吴昊同学提出了以下几种看法, 题型一①喷水的主要目的是为了降低车闸的温度,以防车闸因温度过高而损坏②下山过程中,机械能不变③下山过程中,重力对汽车不做功④刹车过程中有部分机械能转化为内能你认为这些看法中符合实际的是A.①②④B.①④C.①③④D.①②③④6.在一定的条件下,各种形式的能量是可以互相转化的.在它们互相转化的过程中,下面说法正确的是题型二A.机械能一定守恒B.各种形式的能都守恒C.各种形式的能量的总和一定守恒D.内能一定守恒7.电动机通电后电动机带动其他机器运转,一段时间后,电动机的外壳就会变得烫手,则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是题型二A.电能全部转化为机械能,总的能量守恒B.电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能,总的能量守恒C.电能全部转化为内能,内能守恒D.电能转化为机械能和内能,机械能守恒8.深圳商报2004年3月11日报道:近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷,该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供,它还能将多余的能量储存在蓄电池里;这种能量转化和储存的方式是题型一A.太阳能转化为内能,再转化为电能B.太阳能转化为电能,再转化为化学能C.太阳能转化为内能,再转化为化学能D.大阳能转化为电能.再转化为光能9.我们生活在电的时代,电能的来源很多,应用非常广泛……1列举出自然界存在的各种形式的能三项以上,可以较为方便地转化为电能;2列举出使用电能对减少污染、保持环境有利的三个具体例子.题型一10.汽车的诞生改变了人类的生活方式;事实上,人类很早就在探寻着更好的代步工具,法国人居纽于1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮车;现在你看到的这幅漫画图15-15,据说是牛顿所设计的蒸汽汽车原理图,试就该原理图回答下列问题:1找出原理图中运用了哪些物理知识至少说出3点2该原理图中涉及到哪几种形式的能量请简述对应的能量转化过程;3使汽车向前运动的力是怎样产生的这个力的施力物体是谁。
精品试卷《能量的转化与守恒》同步练习一、单选题1.从能量转化的角度来看,下列说法错误的是()A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能B.铅蓄电池充电时化学能转化为电能C.发电机工作时主要将机械能转化为电能D.电热水壶工作时电能转化为内能2.如图,小刚对子弹击穿木板靶心前后,子弹能量变化的问题进行思考.有如下四点看法:(1)动能减少,是因为有部分机械能转化成内能;(2)动能减少,是因为子弹的机械能增加了;(3)动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功;(4)子弹的机械能不变.你认为他的看法中,正确的有几点()A.1点B.2点C.3点D.4点3.下列说法中错误的是()A.用声波能粉碎人体内的“石头”,说明声音具有能量B.光使周围变得明亮,变得温暖,说明光具有能量C.空气的流动形成风,可驱动风力发电机产生电能,说明运动的物体具有能量D.植物的光合作用是把光能转化为动能4.下列四种现象中,只发生能的转移而不发生能的转化的过程是()A.冬天,用手摸户外的金属杆时手感觉到冷B.闭合开关后,灯泡发光C.烧水时,水蒸气顶起壶盖D.给手机电池充电5.图中,属于内能转化为机械能的是()A.滑下滑梯B.网球落地C.做功冲程D.压缩空气点火6.如图所示,太阳能路灯的顶端是太阳能电池板,它白天向灯杆中的蓄电池充电,而夜晚则由蓄电池给路灯供电.下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是()A.白天太阳能电池板向蓄电池充电时,化学能转化为电能B.白天阳光照射太阳能电池板时,太阳能转化为化学能C.白天阳光照射太阳能电池板时,太阳能转化为电能D.夜晚蓄电池给路灯供电时,电能转化为化学能7.观看“流星雨”的时候,可以看到一颗颗明亮的流星划过夜空.流星下落的过程中,伴随着能量的转化,对这一过程中能量转化的说法正确的是()A.机械能转化为化学能B.机械能转化为内能和光能C.内能转化为机械能和光能D.化学能转化为内能8.如图所示,演员正在进行杂技表演.由图可估算出鸡蛋刚离开手时的动能最接近于(质量为m、速度为v的物体所具有的动能的计算公式:E k=;质量为m的物体在高度h处的重力势能的计算公式:E p=mgh)()A.0.3JB.3JC.30JD.300J9.在炎热的夏天,小朋友们经常戴一种装有太阳能电风扇的帽子,如图所示,阳光照射太阳能电池板,扇叶快速转动,能给小朋友带来一丝丝凉意,该装置的能量转化情况是()A.机械能→太阳能→电能B.太阳能→机械能→电能C.电能→太阳能→机械能D.太阳能→电能→机械能二、多选题10.下列对能量转化的描述不正确的是()A.蓄电池充电:电能→化学能B.发电机工作:电能→机械能C.萤火虫发光:生物质能→光能D.双手摩擦,手变热:内能→机械能11.下列关于内能和能量守恒定律的说法中正确的是()A.匀速运动的物体其内能保持不变B.高温物体一定比低温物体的内能大C.能量在转化和转移的过程中总量保持不变D.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化精品试卷12.如图所示是“风能太阳能互补”节能灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板,“腰插”蓄电池.关于节能灯的设计解释合理的是()A.太阳能电池板是将太阳能转化电能B.蓄电池储存能量的过程是将机械能和太阳能转化成电能C.节能灯工作时是将电能转化成光能和内能D.小风扇工作时将机械能转化为电能13.下列物理现象,其中发生了能量的转化的是()A.钻木取火B.夏天,在阳光下,盆里的水渐渐变热C.冬天,同学们搓手取暖D.星期天,小明利用天然气烧火做钣14.下列关于能量的说法,不正确的是()A.能量的形式单一B.能量是与物体运动有关的物理量C.我们生活中的大部分能量来自太阳D.利用能量的过程,就是能量转移和转化的过程三、填空题15.如图是我国西部某地区风力发电的外景.下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量.若此地平均风速为15m/s,1台这样的风车10min获得的风能是 ______ J;若某时间内风速为12m/s,一台风车工作1h所产生的电能供18只“220V-100W”灯泡正常工作8h,则这台风车发电效率为 ______ .16.小明同学在学习了“电与磁”的知识后,突发奇想地制作了如图所示的“小实验”.在实验中,小灯泡的亮度总比直接用该电池组给小灯泡供电 ______ (亮/暗),其主要原因是 ______ .四、实验探究题17.小强制作了一个实验装置,自称为“永动机”,如图所示,它由转轮(5根轻杆组成)和转轴构成,在轻杆末端装有形状记忆合金制成的叶片.轻推转轮,弯曲的叶片进入热水后,因吸热而伸展,起到“划水”的作用,从而推动转轮转动.叶片离开热水后,因冷却形状迅速恢复成弯曲,转轮因此能较长时间转动.请你回答:(1)进入热水的叶片会伸展,它的弹性势能转化为 ______ 能.(2)叶片在热水中吸收的热量一定 ______ 叶片对水做的功.(选填“大于”、“等于”或“小于”)(3)实验证明这个“永动机”并不能一直工作,“永动机”的设想违背了 ______ .人教版物理九年级第十四章第3节《能量的转化与守恒》同步练习答案和解析【答案】1.B2.B3.D4.A5.C6.C7.B8.A9.D精品试卷10.BD 11.CD 12.ACD 13.ABCD 14.AB15.7.2×107;15%16.暗;电能有损耗17.动;大于;能量守恒定律【解析】1. 解:A、电风扇工作时,消耗电能,得到机械能,所以将电能转化为机械能;故A正确;B、铅蓄电池充电的过程,消耗电能,得到化学能,所以将电能转化为化学能;故B错误;C、发电机发电时,消耗了机械能,得到电能,所以将机械能转化为电能;故C正确;D、电水壶工作时消耗了电能,使水的温度升高,得到内能,故将电能转化为内能;故D正确.故选B.判断能量转化时,要看消耗了什么能量,得到什么能量,消耗的能量转化为得到的能量;从能量转化的角度分析,电流做功的过程是将电能转化为其它形式能量的过程.本题是一道基础题,知道做功过程是能量转化过程,具体问题具体分析即可正确解题.2. 解:(1)子弹击穿木板的过程中,子弹与木板存在摩擦,克服摩擦做功会使内能增大,所以是机械能转化成内能,导致动能减少.故此点是正确的.(2)击穿木板后,动能减小,所以机械能也是减小了.故此点是错误的.(3)子弹击穿木板,机械能转化为内能,是因为子弹克服摩擦做了功,做功的过程伴随着能量的转化.故此点是正确的(4)子弹击穿木板后,速度减小了,所以动能减小,机械能也减小了.故此点是错误的.综上所述,正确的一共有两点:(1)和(3)故选B.子弹击穿木板后,速度减小,动能减小.这个过程是子弹与木板发生了摩擦,子弹克服摩擦做了功,机械能减小,转化为内能.本题考查的是克服摩擦做功内能增加,这个过程中能量的转化情况.做功的过程总是伴随着能量的转化或转移,所以平时可以多对一些常见的做功情况时产生的能量转化情况例子做分析.3. 解:A、声音在介质中以声波的形成向远处传播.声音传播过程中能引起别的物体发生振动,声波能粉碎人体内的结石,说明声音具有能量.故A正确;B、光使周围变得明亮,是光能的转移;也可以使物体温度升高,将光能转化为内能.所以光具有能量.故B正确;C、流动的空气可以做功,驱动风力发电机将风能转化为电能,说明运动的物体具有能量.故C正确;D、植物的光合作用是把光能转化为化学能.故D错误.故选D.①声音以声波的形式向四周传播,声音具有能量,可以使物体发生振动;②光可以使周围变得明亮,亮度增加;也可以使空气变得温暖,温度升高.说明光具有能量--光能;③流动的空气具有动能,它可以驱动风力发电机将动能转化为电能;④在一定条件下,不同形式的能量之间可以相互转化.能量是一个非常常用和非常基础的物理概念,但同时也是一个非常抽象的物理概念,可以简单的理解成物体做功的物质基础.4. 解:A、冬天,用手摸户外的金属杆时手感觉到冷,是通过热传递改变了手的内能,是能量的转移过程,符合题意;B、闭合开关后,灯泡发光,是通过电流做功改变物体的内能,是能量的转化过程,不符合题意;C、烧水时,水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能,是能量的转化过程,不符合题意;D、给手机电池充电,是电能转化为化学能储存起来,是能量的转化过程,不符合题意.故选A.自然界的能量既不会消失,也不会创生,只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上.本题判断只发生能的转移而不发生能的转化的现象,应是变化前后两状态下能量的形式相同.此题是考查生活中能量的转移和转化的现象,解决此类问题要知道做功过程是能量的转化过程.5. 解:A.滑下滑梯,是克服摩擦做功使物体的温度升高,将机械能转化为内能,故A不符合题意;B.网球落地,是克服阻力做功,将机械能转化为内能,故B不符合题意;C.内燃机的做功冲程,是将内能转化为机械能,故C符合题意;D.压缩空气点火,是将机械性能转化为内能,故D不符合题意.故选C.内能转化成机械能的实例必定是物体消耗内能对外做功的情况.本题的关键是明确做功的实质是能量的转化,物体对外做功是将内能转化为机械能,对物体做功是将机械能转化为内能.6. 解:分析太阳能路灯的整个工作过程可知:白天,太阳能电池板吸收太阳能,直接将太阳能转化成电能利用,也可以将多余的太阳能给蓄电池充电,将电能转化成化学能储存起来,以便在晚上使用;所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能;在晚上,蓄电池给探照灯供电,只是将化学能转化成电能,再转化为光能使用.故选项中只有C说法正确.故选C.精品试卷太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置;蓄电池是将电能以化学能的形式储存起来,供电时,将化学能转化成电能,而充电时,是将电能转化成化学能.本题只是考查太阳能电池板和蓄电池的工作原理,是一道基础题.7. 解:流星在重力作用下克服与大气的摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小、内能增大,同时流星发光,说明机械能转化为了光能;此过程能量转化是机械能转化为内能和光能.故选B.高速运动的流星具有很大的机械能,和大气层摩擦后,流星的温度升高,导致了内能的增加.由此可知其能量转化.彗星的碎屑的运动,不计阻力时,机械能守恒;考虑阻力时,机械能转化为内能和光能.8. 解:一个鸡蛋的质量约为60g=0.06kg,由图可知大约能抛的高度为h=0.5m,则鸡蛋到达最高点时的重力势能:E p=mgh=0.06kg×10N/kg×0.5m=0.3J;如果不计空气阻力,鸡蛋的动能与重力势能相互转化,保持守恒,所以鸡蛋刚离开手时的动能最接近于0.3J.故选A.估计一个鸡蛋的质量,再根据鸡蛋的运动情况,可以估计上升的高度的大小,根据E p=mgh可以得出鸡蛋的重力势能.根据势能与动能的转换,可得出动能的大小.本题考查了能量的估算,了解动能与重力势能的计算公式,能估测出一个鸡蛋的质量和移动的距离是本题的关键.9. 解:帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能,供小电扇工作.小电扇工作时消耗电能,将电能转化为扇叶的机械能.故选D.太阳能电池板将太阳能转化为电能,小电扇将电能转化为的机械能.本题考查能量转化的掌握情况,属于一道基础题.需要根据具体实例依次进行分析.10. 解:A、给蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,故A正确,不符合题意;B、发电机工作:机械能一电能,故B错误,符合题意;C、萤火虫发光:生物质能一光能,故C正确,不符合题意;D、双手摩擦,是克服摩擦做功,将机械能转化为了内能,故D错误,符合题意.故选BD.判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,因为总是消耗的能量转化为得到的能量.本题通过四个实例考查了能量的转化,在做这类题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少了,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量.能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳.11. 解:A、内能的大小与物体的质量和温度等有关,与机械运动情况无关,故匀速运动的物体其内能不一定保持不变,故A错误;B、内能的大小与物体的质量和温度等有关,质量未知,其内能无法比较,故B错误;C、则能量的守恒定律可知,能量在转化和转移的过程中总量保持不变,故C正确;D、做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化,故D正确.故选CD.(1)内能是物体所有分子无规则运动的动能与分子势能的总和.与质量和温度有关系;做功可以改变物体的内能.(2)能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的.了解内能的概念与做功改变物体的内能,理解能量守恒定律的含义,是解答本题的关键.12. 解:A、太阳能电池板,消耗太阳能,产生电能,故是把太阳能转化为电能,故A正确;B、蓄电池储存能量的过程是充电过程,即消耗电能,产生化学能,所以是将电能转化为化学能的过程,故B错误;C、节能灯工作时,消耗电能,产生光能和内能,所以是将电能转化为光能和内能的过程,故C正确;D、图中的小风扇工作时,消耗风能,产生电能,故是把风能转化为电能,故D正确;故选ACD.准确的判断出下面各个选项中,消耗了什么形式的能,进而产生了什么形式的能即可.熟悉并能准确的判断出上述情境中的能量转化是解决该题的关键.13. 解:A、钻木取火,属于摩擦生热现象,克服摩擦做功,机械能转化为内能,发生了能量的转化,故A正确;B、夏天,在阳光下,盆里的水渐渐变热,太阳能转化为内能,发生了能量的转化,故B正确;C、冬天搓手取暖,属于摩擦生热现象,克服摩擦做功,机械能转化为内能,发生了能量的转化,故C正确;D、利用天然气烧水,天然气燃烧,化学能转化为内能,发生了能量的转化,故D正确.故选ABCD.能量的转化指能量形式的变化,看是否是从一种能量转化成了另外一种能量,据此逐项分析.能量从一种形式变成另一种形式属于能量的转化,能量从一个物体到另一个物体但能量的形式没变属于能量的转移.14. 解:A、能量以自然界中以不同的形式存在,不是单一的,故A错误;B、能量的存在形式有很多种,其中机械能与物体的机械运动情况有关,而太阳能、光能、内能等与物体的运动无关,故B错误;C、我们生活中的大部分能量来自太阳,故C正确;D、利用能量的过程,就是能量转移和转化的过程,故D正确.故选AB.精品试卷自然界中,能量以不同的形式存在着,能量可以相互转化和转移,我们生活中的大部分能量来自太阳能.能量与物体的运动有关.本题主要考查我们对能量的存在形式、能量的来源以及能量的利用的了解,属基础知识的考查.15. 解:(1)若此地平均风速为15m/s,由上表可知:P1=12×104J/s=1.2×105J/s,则10分钟获得的风能:W1=P1t1=1.2×105J/s×10×60s=7.2×107J,(2)由表中数据可知,风车获得的能量随风速的增大而增大,并且成倍数的增加,所以风车获得的能量与风速成正比关系,即:=;若风速为12m/s时,P2=P1=×1.2×105J/s=9.6×104J/s,则风车工作1小时获得的能量:W总=P2t2=9.6×104J/s×3600s=3.456×108J;风车工作1小时产生的电能:W=P t=18×100W×8×3600s=5.184×107J;故风车发电的效率:η=×100%=×100%=15%.故答案为:7.2×107J;15%.(1)根据上表所提供的数据,知道此地平均风速为15m/s时,1s内获得的能量,进而求出10min获得的风能;(2)根据上表所提供的数据可以看出风车获得的能量与风速成正比关系,进而得出当风速为12m/s时,1s内获得的能量,从而求1h获得的能量;已知灯泡的额定功率和工作时间,根据公式W=P t可求灯泡消耗的电能;灯泡消耗的电能与风车产生的电能之比就是这台风车发电的效率.本题考查消耗电能、产生能量及效率的计算等知识,关键是公式及其变形的灵活运用,要学会从题目所给信息中找到有用的信息,解题过程中要注意单位的统一.16. 解:因为能量在转化和转移的过程,能的总量是守恒的.用电池组先给电动机供电,电能转化为机械能的同时,一部分克服摩擦做功或由于电流的热效应,转化为内能;而电动机带动发电机发电的过程中,机械能再转化为电能,同样有一部分克服摩擦或因电流的热效应而转化为内能,因此最终给小灯泡提供的电能变少,电压和电流比直接用电池给供电时都会变小,使小灯泡的亮度变暗.故答案为:暗;电能有损耗.根据能量转化进行分析,将灯泡直接接在电池组两端,电能转化为光能;而通过发电机后,有一部分能量将转化为电动机的机械能.本题考查电动机和发电机的原理,以及能量转化问题,都属于基础知识的掌握范畴,要求大家熟练掌握.17. 解:(1)进入热水的叶片会伸展,弹性势能减小,转化为动能;(2)叶片在热水中吸收的热量大部分对水做功,也有一部分散失掉了,故热量一定小于叶片对水做的功;(3)“永动机”的设想违背了能量守恒定律,故不能一直工作.故答案为:(1)动;(2)大于;(3)能量守恒定律;(1)分析“水动机”在工作过程中,消耗了那种形式的能,进而产生了那种形式的能;(2)自然界中的能量是守恒,它既不会消灭,也不会创生,但由于能量的转化或转移具有方向性(如水只能从高处流向低处;热量只能从高温物体传向低温物体),所以无法制造“永动机”.在能量转化的过程中,总会有一部分能量以热的形式向四周扩散,成为无用的能量,所以抽水机的机械能会逐渐减小.。
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专题:能量的转化与守恒
题一
如图所示是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯。
它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。
下列解释合理的是( )
A.光电池板是将电能转化为光能
B.照明灯是将内能转化为电能
C.小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能
D.蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
题二
冲击钻是一种打孔的工具。
工作时,钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔(如图所示)。
冲击钻在工作的过程中()
A.只有电能和内能的转化 B.只有电能和机械能的转化
C.有电能、机械能和内能的转化 D.没有机械能和内能的转化
题三
下列有关能量转化和守恒的说法正确的是()
A.用电器通电工作时,将其他形式的能转化为电能
B.氢氧化钠与盐酸反应是放热反应,该反应将内能转化为化学能
C.植物光合作用合成有机物,说明能量可以创生
D.“既要马儿跑,又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律
题四
太阳能是(选填“可再生”或“不可再生”)能源,利用太用能的方式有多种,绿色植物的光合作用是将光能转化为________能;太阳能热水器是通过________的方式增加水的内能。
题五
我们居住的城市高楼林立,如不小心发生高空坠物事件,则可能会给人们的生命财产造成损害,更不可有意为之。
日前,某小区的陈先生在早上下楼取车时发现车的后挡风玻璃被穿了一个孔,上面还插着一个可乐瓶,肇事的可乐瓶里大约还有1/5的可乐。
对此,下列描述正确的是()
A.可乐瓶从高空坠落,动能会转化为重力势能
B.可乐瓶对挡风玻璃没有做功
C.可乐瓶从高空坠落,重力势能会转化为动能
D.可乐瓶砸在挡风玻璃的瞬间,具有很大的重力势能
题六
用燃气灶烧水时,把2.2kg初温为25℃的水加热到100℃,共燃烧了45g天然气(假设天然气完全燃烧)。
已知天然气的热值为4.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
⑴ 天然气属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移是有的。
⑵ 水的内能增加了J。
⑶ 燃气灶烧水的效率为。
课后练习详解
题一
答案:C
详解:本题考查太阳能和风能路灯能量的转化。
由题意知,“头顶”小风扇,小风扇利用风力发电,是将风能(机械能)转化为电能,C正确;“肩扛”光电池板,是靠光能发电,是将光能转化为电能,A错误;“腰挎”照明灯,是消耗电能,是将电能转化为光能,B错误;“脚踩”蓄电池,是储存电能,将电能转化为化学能储存在蓄电池内部,当夜晚放电时,电能转化为光能,D错误。
题二
答案:C
详解:本题考查对能量转化的理解。
冲钻机在打孔过程中,电动机将电能转化为机械能,钻头在冲击过程中,需克服摩擦做功,将一部分机械能转化为内能。
题三
答案:D
详解:本题考查的是能量的转化与守恒。
用电器通电工作时,将电能转化为其它形式的能,A错;B是将化学能转化为内能;植物光合作用是利用光能,并没有能量创生,C错;既要马儿跑,又要马儿不吃草,违背了守恒定律,故D正确。
题四
答案:可再生;化学;热传递
详解:太阳能可以在自然界源源不断的获得,所以属于可再生能源;绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能进行储存;太阳能热水器是通过热传递的方式增加水的内能。
题五
答案:C
详解:可乐瓶从高处下落,重力势能转化为动能,可乐瓶砸在挡风玻璃的瞬间,具有很大的动能,这时可乐瓶对玻璃做功,挡风玻璃被穿了一个孔。
题六
答案:(1)不可再生;方向性(2)6.93×105(3)35%
详解:(1)天然气是动植物经过亿万年的地质变化形成的,用后在短时间内不能再生,属于不可再生能源,散失的能量不会自动再汇集回来,说明能量的转化和转移是有方向性的;(2)增加的内能等于吸收的热量,故内能增加了Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2.2kg×(100℃-25℃)=6.93×105 J;
(3)放出的热量Q放=mq=0.045kg×4.4×107J/kg=1.98×106J,η===35%。