九年级物理下册第18章(4-5节)-综合辅导苏教版

第18章(4-5节) 综合辅导（一）能量转化的基本规律：1. 自然界中的现象、热现象和电现象等物理方面不是孤立的，而是互相有联系的。联系各类现象的一条最主要的物理量是能量。自然界存在各种形式的能量，各种形式的能量在一定条件下可以相互转化。2. 能量守恒定律：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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律之一。“转化”是指能量的形式发生变化，如“钻木取火”是机械能转化为内能，而机械能和内能是两种不同形式的能；“转移”是指能量的形式不发生变化，如“热传递”只是内能从高温物体转移到低温物体。3. 能量转移或转化具有方向性。（二）能源与可持续发展：1. 能量转化与效率：使用能量转换装置（或设备）时，输出的有用能量占输入的总能量比值为该装置的效率。即：能量转换装置的效率100%。2. 热机的效率：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧后所释放出的能量之比。提高热机效率的途径：使燃料尽可能地完全燃烧；尽量减少各种热损失；改进热机的制造工艺，采用先进的技术等。3. 能源与可持续发展：开发利用新能源；节能降耗；保护环境。二. 重、难点解析：1. 正确理解能量守恒定律我们知道自然界有许多不同形式的能。如，机械能、内能、电能、光能、原子能、化学能、太阳能等。各种形式的能可以相互转化或转移。在转化或转移的过程中，遵守能量守恒定律。在定律的内容中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了改变，即一种形式的能转化为另一种形式的能。而能的转移，是指同一种形式的能，从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有改变，如热传递。在能的转化和转移的过程中所遵循的规律是：能量既不会消灭，也不会创造，且在能的转化和转移过程中能的总量保持不变。2. 辨伪永动机。永动机不可能实现，这句话说起来简单，学过初等物理的人都知道，但为什么还是会有很多人会上当受骗，有许多人甚至不惜浪费年华，空想着有一天能够制造出一台永动机，梦想一夜成名，发家致富。怎样才能摆脱幻想，避免上当呢？学会从物理学的角度分析问题。学会从能量守恒这一全世界公认的科学规律出发来思考问题。如果你什么都不懂，就请谎言的制造者，拿出他所发明的机器设备，而不是图纸和设想，让事实来说话。在科学发展的历史上多次上演过永动机骗局，最近还有一个正在上演。近年来，有个叫丹尼斯李（Dennis Lee）的美国人在美国今日、新闻周刊等全国性报刊上刊登大幅广告，在全美各地表演，演示其号称无需任何能源的发电机。他的目的是要骗取经销费（每人需缴纳2万美元获得经销权）和预定费（每人520美元），而且显然捞了不少钱。他声称要拉到一百多万名预订用户后再开始寄出机器，也一再宣布过供货日期，到后来全都宣布推迟。美国科学界一直有人在揭露他。在答复科学界的批评时，他声明：“我们不去和世界科学家和科学刊物打交道。我们相信一个普通人根据常识能够看到放在他们面前的证据，自己做出决定。我们相信你不需要科学家来替你思考。”反科学人士想必很赞赏这样的声明。美国已有多个州采取行动禁止他推销其产品。在遇到“免费能源”的诱惑时，人们往往变得过于天真，容易受骗上当。在美国如此，在中国也如此。有一个并不比永动机高明的“水变油”骗局就曾经在中国风行多年，造成了数亿元的经济损失。这不仅要求政府部门对这类骗局要加倍地关注，也提醒人们要擦亮眼睛，尊重科学。【典型例题】例1. 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。分析：电冰箱制冷过程中，使冰箱内的温度降低的同时，又使其外间温度升高（使冰箱内部的内能转移到外部），此过程不可能自发发生，必又消耗电能，此部分电能最终也转变为内能，因此从总能量的角度看，室内的内能不但不会减小，反而会增加。解答：应选C。例2. 水塘中的水不再冷却并凝固成冰时，能否把内能转化为势能，从而使自己升到高空中去？解析：水在冷却并凝固成冰时释放出内能，水升到高空时重力势能增加，从能的转化来看，它并不违背能量守恒定律，但能量的转化、转移，都是有方向性的内能不可能自发地全部转化为机械能。因此，上述现象是不可能发生的。例3. “某汽油机比柴油机的效率低”这句话的意思是：（）A、汽油机的功率比柴油机的功率小。B、汽油机用来做有用功的能量比柴油机小。C、汽油机比柴油机所消耗的燃料小。D、汽油机用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧所放出的能量的比值较小。分析：本题是考察对热机效率概念的理解，A选项把功率与热机的效率混为一谈，功率反映物体做功的快慢，而效率是指利用的百分比；B和C选项没有理解热机的效率是两个能量的比值，只是考虑了两个能量中的一个，是不完全的；只有D选项才符合热机效率的定义。解答：应选D。例4. 一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V直流稳压电源上。闭合开关后电动机并未转动，这时电流表的读数为5A。检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为1A。试计算该电动机此时的功率及效率。解析：分析电动机工作情况，可知其能量转化情况