第十一章 第一节 《能量的转化和守恒》（无答案）

第三节 能量的转化和守恒知识点及考查角度 系统学习知识点1 能量的转化和转移（重点）1在一定条件下，自然界中各种形式的能量可以相互 或 。2易错提示：能量的“转化”和“转移”的区别：能量的转化是能量的形式发生了改变；能量的转移是同一种能量从一个物体转移到另一个物体，或者从同一物体的一部分转移到另一部分，能量的形式并没有变化。 典例解读考查角度l：能量的转化（重点） 【例l-1】写出下列过程中的能量转化情况。 (1)摩擦生热： 转化为_ _ (2)发电机发电： 转化为 (3)电动机转动；_ _转化为_ _ (4)植物光合作用： 转化为_ _ (5)燃料燃烧： 转化为 。 举一反三1-1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考查角度2：区分能量转化、转移（易错点）【例1-2】下列四幅图中（如图14-3-1所示）仅发生能量转移的一组是( )A B C D1-2-1树叶吸收太阳能，进行光合作用，太阳能转化为_。树叶被动物吃掉，这时能量发生了_ _.1-2-2如图14-3-2所示，在试管中装一些水，用软木塞塞住，拿酒精灯加热，使水沸腾，水蒸气把木塞冲出去，从能量的转化和转移的角度看：酒精燃烧，酒精的_能转化为内能，通过 方式传给_和_，它们吸热，内能增加， 对木塞做功。 知识点2能量守恒定律（难点）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_为其他形式；或者从一个物体 _ _到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保特_。2对能量守恒定律的理解(1)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一。(2)能量的转化和转移都是有方向性的。(3)永动机不可能制成。3.易错提示：“消耗能量”，“利用能量”，“获得能量”的实质是能量相互转化或转移的过程。考查角度1：对能量守恒定律的理解（拓展点） 【例2-l】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建议，其中不可行的是( ) A我国煤炭资源丰富，应研究如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失 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水力资源 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2-1：在一个生态系统的食物键中，如绿色植物-兔-蛇-鹰，绿色植物经光合作用，将太阳能转化成化学能，并沿食物链逐级传递，然而由于每级生物通过呼吸作用都要释放能量，因此，能量在传递过程中逐渐减少，对此。下列叙述中正确的是( ) A沿食物链传递能量的过程中，能量不守恒 B沿食物链传递能量的过程中，能量仍然是守恒的 C沿食物链传递能量的过程申，能量有时守恒，有时不守恒 D沿食物链传递能量的过程申，总能量没有减少反而增多了考查角度2：能量守恒定律的应用（拓展点） 【例2-2】小华在做滚摆实验中。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、势能的相互持化过程中，整个装置的能量不守恒？如果是这样，岂不是与能量守恒定律相矛盾？”请你帮小华解决他的困惑。2-2如图14-3-3所示，是达芬奇设想的永动机。你认为能实现吗？答： 请说明理由：_ _。 综合应用探究培优拔尖 典例解读拔尖角度1：有关能量转化的综合命题（拓展点） 【例l】如图14-34所示的是一种地热发电装置。(l)地热发电过程中的能量转化可表示如下，在空白处填上能量的名称。 (2)与火力发电相比，地热发电有哪些优点？拔尖角度2：能量转化与守恒的创新命题（拓展点） 【例2 纪念伟大的物理学家爱国斯坦在100年前完成的三项重大科学发现，联合国杷2005年起为“国际物理年”。在纪念活动中，小利同学将他发明的夺人称奇的“关门装置”（如图14-3-5)展示给大家。 (l)根据图中场景，请你指出涉及的物理知识。(2)要保证“关门装置”能顺利工作，各环节的设计应符合一定的要求。请你针对其中的两个环节，谈谈设计时要注意的问题。 举一反三1（山东德州）如图14-3-6所示的是德州开发区使用的“风光互补”照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚菲”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2（浙江湖州）如图14-3-7所示是一种“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆末端装有形状记忆含金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。关于该“永动机”说法正确的是( )A科技发展制造出了永动机 B转动会使水温升得更高C记忆合金是一种新型化合物 D水的内能转化为转轮的机械能 基础演练提升训练拓展巧练 A组：基础巩圄训练1.（江苏常州）2013年2月l5目，一颗数十吨的陨石被地球俘获。在加速下落的过程中，陨石与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧，犹如一颗火球扑向俄罗斯。陨石下落过程中，其能量转化过程是( )A重力势能一动能一内能B动能一重力势能一内能C重力势能一内能一动能D内能一重力势能一动能2.（杭州）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14-3-8所示）冲击钻在工作过程中( ) 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 3.下列说法中正确的是( ) A电饭锅将机械能转化为电能 B干电池将太阳能转化为电能 C发射火箭将机械能转化为内能 D发电机将机械能转化为电能 4.下列说法中正确的是( ) A既然能量是守恒的，那么任何能量我们都可以利用 B能量是守恒的，所以我们有用不尽的能量 C在能量转化和转移的过程中虽然能量的总量保持不变，但有的能量却是无法利用的D以上说法都不对5.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，实际上是内能 的过程，用做功方法来改变物体的内能，实际上是能量_的过程。6如图14-3-9所示的是火箭发射时的壮观情景，火箭发射升空时，燃料通过燃烧将 _ _能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的_能。7（江苏淮安）汽车在刹车过程中，因摩擦将_能转化为地面、轮胎和窒气的_。在能量的转化或转移过程中，能的总量保持_。 B组：能句提升训练8火力发电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是( )A化学能一内能一机械能一电能B化学能一重力势能一动能一电能C机械能一内能一化学能一电能D内能一化学能一机械能-电能9（易错题）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升高 B降低 C不变 D元法判断10用同一铁锤以相同的速度敲击质最相同的钢块和铅块。我们发现铁锤打在钢块上会马上弹起，打在铅块上几乎不被弹起。经过相同次数的敲打后，用手摸一摸钢块和铅块。(l)我们发现铅块很烫而钢块不怎么热，这是为什么？(2)小旋用铁锤敲击相同质量的铅块和铝块，铁锤敲击时几乎都不被弹起，多次敲击后，小旋发现，铅块很烫而铝块不怎么烫，这又是为什么？11陈锋同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路，爱动脑的陈锋做了这样的设想，将从家到学校的路挖成一个“v”字形（如图 14-3-10所示），这样骑上自行车后，不用刹车也不用蹬车，等车停下来就可以到达学校了。请你简要说明(1)陈锋同学的设想的机械能转化过程。(2)陈锋同学的设想现实中可以实现吗？为什么？12（阅读理解题）阅读下面材料，然后回答问题：据兰州某报纸报道： 2011年4月18日，兰州市伏龙坪垃圾场沼气回收与发电利用项目正式开工，项目建成后，年发电量达700万千瓦时，预计可满足兰州1万户1.5万户居民的生活用电。一位技术人员介绍，首先是从垃圾中抽取“天然沼气”并做过滤处理，待沼气被抽取后，便被输进到设置在地面的“沼气发电机组”，这些沼气燃烧，产生高温高压蒸汽，推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机束发电。(1)根据上面的短文，请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整：(2)利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比 有哪些优点（写出一条即可）_ _。(3)项目建成后，每年的发电最相当于多少千克煤炭完全燃烧所释放出来的能最？（煤的热值为3.0107 J/kg) 竞赛题13.（全国初中应用物理知识竞赛初赛题）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（如图14-3-12所示）。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)找出原理图中运用的物理知识。 (2)该原理图中涉及的能量转化过程有 （各写出一点即可）全章整合与拔高全章知识结构综合与拔高专题 专题一：热值、热量、比热容的综合计算 【例1】小星家的太阳能热水器水箱容积是200L。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20，然后给热水嚣水箱装满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45。请你求解下列问题： (1)水箱中水的质量是多少？水吸收的热量是多少？c=4.21O3 J/( kg) (2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40。术至少需要完全燃烧多少煤气？（煤气的热值为=1.8107 Jm3）链接中考训练1（云南图象题）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10 kg的水加热，同时他们绘制了如图14-2所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2lO3 J/(kg)煤的热值约为3107 J/kg。求：(1)煤完全燃烧产生的热量(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量。(3)煤炉烧水时的热效率。 【例2】课外小组的同学们做了这样一个实验：取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20。然后向酒精灯内倒入10g酒精，点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中观察水温的变化，当温度计的示数恰为70时，酒精灯内的酒精全部消耗完水的比热容为4.2lO3J/(kg) (1)请计算该实验中水吸收了多少热量？ (2)有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值，请你回答这种做法是否可以井说明理由。 (3)若酒精的热值为3.O107 J/kg。该实验酒精灯燃烧效率是多少？链接中考训练2太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2104 J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，使热水器中质量为100kg、初温为20的水温度升高到40，求：（l)热水器中的水吸收的热量Qc=4.2103 J/(kg)(2)热水器5小时内接收到的太阳能E。(3)热水器的效率。(4)着改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克的煤气？（q=4.2107 J/kg。假设煤气 燃烧放出的热量全都被水吸收）专题二：以内燃机为载体的实际问题 【例1】有一辆功率为94 kW的载重汽车，用热值为4.7107 J/kg的汽油作燃料，发动机的效率为20%，当汽车通过95km的路程时，共用了50kg汽油。求这辆汽车的速度。 【例2】一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8 km，轿车上的速度表如图14-1所示，在此过程中， (1)轿车速度为多少kmh?合多少ms? (2)若轿车行驶过程中发动机的功率为40kW则该车行驶中所受阻力多大？ (3)这段过程中轿车消耗汽油O.25 kg。其发动机的效率多大？(q=4.6107 J/kg)链接中考训练3.（江苏宿迁，图表信息题）“五一”假期，小明全家驾车从宿迁到徐州游玩，出发前，爱学习的小明收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算：(1)轿车静止时对水平地面的压强(g取10 N/kg)。(2)全程行车所需的时间(3)匀速行驶1km牵引力所做的功。(4)全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量 (q=4.6107J/kg)。 方法技巧专题专题三 ：比较法 【例】如图14-3是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知。 (1)这种内燃机是 机。 (2)它表示的是_冲程。 (3)在这个冲程中_能转化为_能。 (4)完成这一冲程，曲轴和飞轮转_圈。 (5)仔细观察其铭脾，可看见“1800r/min字样，则它正常工作时。1秒钟对外做功_次。链接中考训练1（广东佛山，新定义题型）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动