九年级第三章第一二节.doc

第3章 能量的转化与守恒第1节 能量的相互转化1、 自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同物体间相互转移，这是一条普遍的规律。一切物体都有能量；从物体的构成角度看，物体是由分子组成的，而分子又在不停地做无规则热运动，因此物体本身就具有内能一切物体，不论温度高低，都有内能所谓“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量相互转化或转移的过程。 2、能量有各种不同的形式：运动的物体具有动能；被举高的物体具有重力势能；发生弹性形变的物体具有弹性势能；动能和势能通称为机械能，机械能是能量的一种形式；另外自然界中还存在如化学能（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；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）正在发声的物体具有声能电能、光能、太阳能（地球上的能量主要来自太阳）、风能、原子能等等。动能的大小与物体质量和速度有关；势能分为重力势能和弹性势能重力势能大小与物体的质量和位置（高度）有关；弹性势能与物体的形变大小有关3、 能量的转化 食物具有化学能，我们的身体把这种化学能转化成为维持生命所必须的内能和机械能风车：风能转化为电能电风扇：电能转化为机械能大坝：重力势能转化为电能微波炉：电能转化为内能太阳能热水器：太阳能转化为电能植物光合作用：光能转化为化学能电池：化学能转化为电能电灯发光时，电能转化为光能和热能（热能就是内能）【考点】这一节的考点主要是分清物体具有什么样的能，以及能量是如何转化【练一练】1、 如图所示的国产“和谐号”动车进站前的减速过程分两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，这期间关闭动力，列车依靠惯性前行并带动发电机发电，速度从250km/h减至90km/h；第二阶段采用传统的“机械刹车”，速度从90km/h不断减小直至停下来国产“和谐号”动车在进站前减速的整个过程中，发生的能量转化情况主要是（）A第一阶段：动能转化为电能；第二阶段：动能转化为内能B第一阶段：电能转化为动能；第二阶段：动能转化为内能C第一阶段：动能转化为电能；第二阶段：内能转化为动能D第一阶段：电能转化为动能；第二阶段：内能转化为动能2、下列有关能量转化的说法中错误的是（）A核电站发电核能转化为电能 B太阳能电池太阳能转化为电能C汽油机做功冲程机械能转化为内能 D电饭锅烧饭电能转化为内能3、 李宁手持火炬悬在空中跑步点燃奥运主火炬的情景下列说法正确的是（）A李宁由地面升到空中过程，重力势能增加机械能不变 B李宁在空中沿鸟巢环绕时，动能和重力势能相互转化C李宁在空中沿鸟巢环绕时，他的运动状态没有改变D李宁在空中作奔跑动作中，消耗了自己的化学能4、 “中原福塔”-河南广播电视塔（如图）是世界上第一高钢塔周日小李乘电梯登塔观光，下列有关说法中正确的是（）A广播电视塔是利用电磁波来传递信号的 B宽大的塔基底座是为了减小塔对地面的压力C小李乘电梯匀速上升时，其动能转化为势能D小李乘电梯匀速上升时，他的重力与他对电梯的压力是平衡5、 下列现象中是何种形式能量的相互转化（1） 水轮机带动发电机（2） 电动机带动抽水机把水抽到高处（3） 植物吸收太阳进行光合作用（4） 燃料燃烧时发热（5） 用砂轮磨刀，有火星出（6） 地球以外的石块，坠入地球大气层，成为流星（7） 壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动6、 市场上出售一种装有太阳能电扇的夏凉帽（如图）在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意该装置的能量转化情况是（）A太阳能 电能 机械能 B太阳能 机械能 电能C电能 太阳能 机械能 D机械能 太阳能 电能7、能量守恒是自然界的基本规律之一下列能量转化过程中，化学能转化为电能的是（）A用潮汐发电 B用电灯照明C用干电池做电源 D用电动机带动水泵将水抽到高处8、 下列有关能量转化的说法中正确的是（）A跳伞运动员匀速下落过程中将重力势能转化为动能 B弓箭射出过程中将动能转化为弹性势能C电风扇工作时将机械能转化为电能 D水沸腾时，水蒸气顶起水壶盖是将内能转化为机械能9、 如图所示该图是上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将_能转化为电能；车轮的轮毂其实是四个风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_能，充入自身电池储存起来同时，它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明，或转化为车内的空调制冷剂，不但是“零排放”，还实现了“负排放”与传统汽车相比，叶子车的优点是_（写出一点即可）10、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；植物吸收太阳光进行光合作用，将_能转化为_能；烧煤做饭，将_能转化为_；吃饭干活，将_能转化为_能11、关于能量，下列说法错误的是（ ）A正在发声的物体具有声能 B正在运动的物体具有动能C可见光可以传递光能，不可见光不能传递光能 D绿色植物进行光合作用时把光能转化为化学能12、下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是（ ） A. 光合作用把光能转变为化学能，呼吸作用把化学能转变为光能 B. 光合作用把太阳能转变成有机物中的能量，太阳能是地球上最主要的能量来源 C. 呼吸作用要消耗有机物，所以呼吸作用旺盛对植物生长肯定是不利的 D. 没有光合作用，呼吸作用无法进行；没有呼吸作用，光合作用可以进行 13、 在下列过程中，化学能增加的是（ ） A. 有机物沿食物链传递 B. 蓄电池充电 C. 光合作用 D. 太阳能制取氢气14、 下列有关能量转化的几种说法，不正确的是（ ）A. 用锯子锯木头，锯条会发热，是由于机械能转化为热能 B. 当水壶中的水沸腾时壶盖会跳动，这是热能转化为机械能 C. 给蓄电池充电，电能转化为化学能 D. 在燃料燃烧的过程中，热能转化为光能 15、 下列用电器，工作时能量转化的主要形式与其他三种不同的一种是（ ） A. 电风扇 B. 电饭煲 C. 电烙铁 D. 电水壶 16、维持人体的生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自A 流水和风 B 太阳辐射能 C 绿色植物的能量 D 深埋在地下的煤和石油17、以下是跳水运动员从跳板起跳后至入水前过程中的三个瞬间状态：往上起跳的瞬间；到达最高点的瞬间；下落时的状态。在两个过程中发生的能量转化分别是（ ） A 势能动能，势能动能 B 势能动能，动能势能C 动能势能，势能动能 D 动能势能，动能势能18、下列过程中，化学能减少的是 （ ） A 有机物沿食物链传递 B 蓄电池充电 C 光合作用 D 太阳能制取氢气19、深圳商报2004年3月11日报导：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 （ ） 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 太阳能转化为电能，再转化为光能20、请你将下列太阳能在地球上的转化形式，按照一定的方式进行分类。 大地变热 风 被植物、微生物吸收 风力发电机 太阳能热水器 古代生物以煤、石油、天然气的形式贮存起来 地面上的水蒸发后再以雨雪的形式流入江河 （1）太阳能转化为热能的是_（2）太阳能转化为机械能的是 _- （3）太阳能转化为化学能的是 _- 【注意】学习能量的转化是为了以后机械能转化为内能或内能转化为机械能计算做铺垫。第2节 能量转化的量度回顾知识点：1、力（1）定义：力是物体对物体的作用。（2）三要素：大小、方向、作用点（3）基本特征：物质性（力的作用是离不开物体的）和相互性（力的作用是相互的）（4）力的作用效果：使物体发生形变；改变物体的运动状态。（5）测量：弹簧测力计（6）二力平衡： 二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力如果大小相等、方向相反，且又在同一直线上，这两个力为平衡力。 物体受到两个互相平衡的力的作用，将保持静止状态或保持匀速直线运动状态，物体在平衡力作用下，究竟是静止还是匀速直线运动，由原来的状态决定。2、 功（1）定义：一个物体受到力的作用，并在力的方向上通过一段距离，称这个力对物体做了功。（2）理解做功的两个必要因素：力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：。（3）在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。（4）我们要注意不做功的三种情况：物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”。物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”。【常考】力是否对物体做功以及功的计算【典型例题】1、某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（ ）A0J B200J C150J D条件不足，无法计算2、一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？ 【练一练】1、对于功的理解，下列说法正确的是（）2、以下说法正确的是（）3、在下列几种情况中，力对物体做功的是 （ ） A. 冰球在光滑的冰面上匀速滚动 B. 小孩用力推箱子，箱子未被推动 C. 学生背着书包站在匀速行驶的公共汽车上 D. 清洁工把一桶水从地上提起 4、 关于功，下列说法中正确的是 （ ）A. 对物体做的功越多，物体受到的力一定越大 B. 物体移动的距离越多，物体受到的力一定越大 C. 力对物体做的功一定时，力越大，物体在力的方向上移动的距离也越大 D. 以上说法都不对 5、图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是 （ ）A、将包提起来 B、站在水平匀速行驶的车C、乘升降电梯 D、提着包上楼 6、举重运动员在比赛时，第一阶段把杠铃拿起并举过头顶，第二阶段使杠铃在空气中静止3s。关于运动员对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是（ ）A在第一阶段内做了功 B在第二阶段内做了功C在两个阶段内一直都在做功 D在两个阶段内一直都没有做功注意：判断一个力对物体是否做功，关键要看物体是否在这个力的方向上移动一段距离。答本题容易错选C，误认为：只要有力作用在物体上，且物体又移动了一段距离，则力就对物体做功。7、下列几种情况，人对物体做功的是（ ）A举重运动员举着杠铃不动接受记者照相B人提着重物沿水平路面匀速前进C人用力推车使车沿力的方向在水平地面上运动D小孩用力搬石头，未能搬动8、关于力、距离、功与功率的关系，下列说法正确的是（） A力越大，功率越大 B距离越长，功率越大 C做功越多，功率越大 D做功越快，功率越大9、如图，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（ ）A50J B.25J C.100J D.200J3、功率（1）定义：功率是表示做功快慢的物理量。（2）公式：注意：功率和功是两个不同的概念，做功多不一定做功快；反之，做功快不一定做功多。功率大，表示单位时间内做功多。从公式可知，相同的时间内做功多的，功率大；做相同的功，所用时间少的，功率大。在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W，1W=1J/s。功率的单位：瓦 常用单位还有：千瓦、兆瓦1焦耳/秒 = 1 瓦 1千瓦=1000瓦 1兆瓦=106瓦 （1马力 = 735瓦）（3）延伸：由得。物体在拉力的作用下，以速度沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。在功率一定时，力与速度成反比。汽车爬坡时，司机采取换挡的办法减小速度，以获得较大的牵引力。【即境活用】1、一名举重运动员在3s内把质量为100kg的杠铃举高18m，则此过程中该运动员做功的功率是 W。（g取10N/kg）2、甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s甲：s乙=2：1，那么（）A两辆汽车的牵引力F甲：F乙=1：2B两辆汽车的牵引力F甲：F乙=2：1C两辆汽车做的功之比W甲：W乙=1：2D两辆汽车做的功之比W甲：W乙=2：1【练一练】1、 关于功和功率，下列说法正确的是（）2、 做1J的功就相当于（）3、 如图所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动若推力对物体做了60J的功，则在这一过程中（）4、 关于功和功率的说法正确的是（）（多选）5、 某学生从底楼匀速走上二楼，第一次花费30s，第二次花费20s对于两次上楼，下列法正确的是（）6、 下列叙述正确的是（）7、 下列情况中做功一定为1焦的是（）8、一台机器的功率是1000W，它的意思是 （ ）A、这台机器每次只能做1000J的功 B、这台机器每小时只能做1000J的功C、这台机器每秒只能做1000J的功 D、这台机器每秒只能做1000W的功9、以汽油为燃料的助动车，由于燃烧不充分和对环境造成污染等原因。已逐步被电动自行车取代（如图）。下表是泰州飞龙电动自行车整车技术性能的一些数据。（1） 请你写出电瓶车在下列使用过程中能量转化电瓶充电：_；电瓶放电：_；电瓶车行驶过程中：_（2） 电瓶车与摩托车相比，电瓶车有什么优点？（3） 以这种电瓶车为例，如果蓄电池贮存的能量全部用于车辆行驶，当车以6m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，电瓶车的功率是多大？10、20N拉力拉重100N的小车在水平地面上做匀速直线运动，10前进35。求(1)重力做的功和功率(2)拉力做的功和功率?11、一台拖拉机匀速耕地，所受阻力是180000牛，半小时耕地0.9千米。则此过程中拖拉机功率为多少？【考点】功和功率概念以及计算【能力提高】1、三峡水电站是目前世界上最大的水电站，2006年5月20日三峡大坝全线建成。(1)三峡水电站工作时，把水的机械能转化成 能；(2)发电机是根据法拉第发现的 现象制成的；(3)目前，我国城乡主要依靠燃煤供电。三峡水电站利用水力发电相当于每秒能为国家节约1.6吨燃煤。如果这些燃煤中碳的质量分数为75，则相当于每秒可以减少 吨二氧化碳的排放。2、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是：( ) A在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能 B电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能C电热水器工作过程中，内能转化为电能 D跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能3、某同学参加大扫除，负责提水。试分析在以下的过程中，他对水桶是否有做功。(1)提水沿楼梯走到二楼；(2)提水沿走廊走到教室门口；(3)提水在门口站一会儿。4、在甬台高速公路工程中，需要将一株千年古樟移动，施工人员对古樟的树叶做了修剪，再在其四周深挖，把古樟连根带土挖起，宛如一个长方体的大“花盆”（如图示）。然后施工人员在“花盆”下铺上平行轨道，用4个推力均为5106N的千斤顶将古樟沿轨道缓慢滑动了35m。移动前，施工人员在古樟进行修剪是为了降低古樟的 作用；古樟连根带土的体积约为约为3500m3,若平均密度按2.0103kg/m3计算，它的质量约为多少？在整体平移过程中，4个千斤顶对“花盆”共做了多少功？在移动过程中采取哪些措施可以减少摩擦？请举两例 。5、近年来，国家发改委屡次调高成品油价格，市区出租车司机油费增加。为此他们在车站候客排队时常常采用推着出租车的方法，来减少汽油的消耗。现有一位出租车司机，推着一辆质量为1300千克的出租车在水平路面上匀速前进了5米，已知出租车匀速前进时受到的阻力为300牛，求： (1)这位出租车司机在此过程中对车所做的功为多少焦？ (2)若此过程所需时间为10秒，则这位出租车司机对车做功的功率为多少瓦？6、甲、乙两个同学体重之比是4：5，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为7：8，那么甲、乙做功之比为 ，功率之比为 。7、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为3：2，则（ ） A、两辆汽车的牵引力之比为3：2 B、两辆汽车的牵引力之比为2：3C、两辆汽车做功之比为3：2 D、两辆汽车做功之比为2：38、如图3所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在这整个过程中，机械能转化的情况是（ ）A. 重力势能动能重力势能 图3B. 动能弹性势能动能C. 动能势能动能势能动能 D. 重力势能动能弹性势能动能重力势能3、 中考在线1、（2010浙江衢州）2010年1月10日，在台金高速公路上发生一起两车相撞事故，其中一辆小车上一名未系安全带的乘客向前“飞”出，撞穿前挡风玻璃。汽车碰撞时，乘客由于具有 ，直接从座位上向前“飞”出；汽车行驶的速度越大，汽车具有的 能越大，危险性就增大，因此汽车行驶要限速。 2（2010浙江绍兴）下列有关能量转化的叙述，不正确的是( ) A.射箭是将势能转化成动能 B.核电站发电是将核能转化成电能 C.蓄电池充电是将化学能转化成电能 D.钻木取火是将机械能转化成内能3、 （2010浙江台州）.如图，两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时由静止滚下，结果装水的瓶子会先到达终点。原因是装水的瓶子在下滚过程中，通过克服摩擦作功把势能转化成的 能较少，从而获得较大的动能。 4、（2010浙江金华）在上海世博园“低碳行动”展区展出了一系列高科技展项，其中包括我国自主创新的纯电动汽车。该汽车充足电后，在水平路面进行性能测试，记录如表所示。求这次测试中：(1)汽车总行驶时间。(2)汽车水平牵引力所做的总功(3)汽车对路面的压强。5、（2010浙江义乌）掷实心球是我市初中生体育测试项目之一。某同学将质量为2千克的实心球从地上拿起，用