第二讲 能量的相互转化 2

能量的相互转知识点精析中考中经常出现的能量形式有：机械能、内能、太阳能、风能、化学能、光能、核能、电磁能等。这些能量之间都可以相互转化，并且遵守能量守恒定律。能守—能量既不会消灭，也不会生，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。这些能量中的重点是机械能和内能：1．械=动＋能（）能：运物体的质量大，速度越大，它的动能就越大。（）能：分重力势能和弹性势能．重力势能：物体的重力越大，举得越高，重力势能就越大。弹性势能：物体的弹形变越大，弹性势能就越大。2．能机能区内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，是从分子级别（微观）的角度来看的。械能是由物体的整运动的状态和相对于地面的位置等所决定的内是由物内子热运动和分子间的相对位置所决定的。一切物体都具有内能。但是一个物体不一定具有机械能。例如，停在水平地面上的汽车既没有能，也没有势能，因此它不具有机械能，但它有内能。一个物体温度升高，物体内分子运动加快，内能也就增大。所以，内能与温度有关。能量的相互转化比较繁杂们通过例题来分析不同形式的能量及相互转化话识见得多了，思考得多了，这类题目就非常简单了。常见的能量转化1、人造卫星：太阳能（光能）――化学能――电能2、间歇泉能：热能―机械能3、青蛙捕食害虫：化能――机械能4、光切割金属：光能——热能思考：氢氧化钠、硝酸铵的溶解实验

实战体验：例：伞运动员从空中匀速下落，人和伞的（）A．动能增加，重力势能减少，机械能不B．能不变重力势能减少，机械能减少C．能减少，重力势能增加，机械能增加．能不变，重力势能不变，械能不变例2：我们看杂技演员从高处下落在绷床上，又被弹起的过程如下图所示，请你写出演员在表演时涉及到2个理知识。（）____________________________________（）____________________________________例3：雨通过学习了解到火力发电厂“吃”是煤的电，在整个发电过程中，能量转化的情况如下，请你帮她在方框中填入相应的能量形式：例4:一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G，、两固定在天花板上，如图5—所。现在最低处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D点。在此过程中，绳的重心位置（）A.逐升高B.逐降低先降低后升高始终不变

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BC图5—66例5:随着人类能量消耗的迅速增加何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务明珠线”某轻轨车站的设计方案将站台抬高了一些，与站台连接的轨道有一个小的坡度。请你从高能量利用效率的角度，分析这种设计的优点。例6：图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在直平面内上下往复运动。请回答：⑴这两个实验可以说明的同一个物理问题是：；⑵在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生现象的原因是：

经典练习能是人类社会活动的物质基础。人类利用源大致经历了三个时期，依次是（）A.柴时期、煤炭时期、石时期B.柴时期、石油时期、煤炭时期煤炭时期、石油时期、电力时期D.畜时期、热力时期、电力时期关能量耗散，下列说法中正确的是（）A.能耗散是指在一定条件，能量在转化过程中总量减少了B.能量耗散表明，能量守恒定律具有一定局限性能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上未减少，但在可利用的品质上降低了能耗散从能量转化的角度，反映出自然界中宏观过程的方向性下说法中正确的是（）A.不形式能量的转化是通做功来实现的B.做功的过程总是伴随着能量的变化某种形式的能量增加，一定有其他形式的能量减少10J某物体的能量减少，定有其他物体的能量增加下说法中正确的是（）A.弹的弹力做功10J，弹簧的弹性势能就减少10JB.干电池中，化学力做功，就有10J的学能转化为电能电流通过电阻做功，就有10J的电能转化为内能电对电动机做功，有10J的电能转化为机械能运员把原来静止的足球踢出去，使足球获00J的能。则在运动员踢球的过程中，运动员消耗的体能（）A.等100J大100J小100JD.无确定将一物体竖直向抛出，不计空气阻力，则物体的动能—路程图象应是图5—中（）A.(图B.(b)图C.c)d图E

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s()()(c)(d)图—697.试说明下列现象中能量是怎样转化的：A.在平公路上行驶的汽车发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止。B.电风扇通电后开始转动，断电后转动着的扇又慢慢停下来。火药爆炸产生燃气，子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，射穿一块钢板，速度减小。用油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处。

神舟号—们飞天2003年10月日9时火发动机的轰鸣二F运火将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送入太空，实现了中华民族五千年的飞天梦。小宇利用星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟五号”的航天展搜了一些问题到中想要考考你：⑴长征二号F火：它的发动机工作时______能转化_______能再转化为______能它是利向后喷出气流而使自身受力前进的，这是运用了力的作用_______的理。⑵飞船上的太阳能电池翼：是为飞船提供能源的装置。它的作用是_______能转化为_______能⑶飞船的运行过程沿椭圆道围绕地球运行了1圈上离地面最近点200km点350km。从远地点到近地点运行的过程中，飞船的速_______，势能______。⑷太空生活与工作若穿太空只带氧气瓶航员能否走出舱外？运用你所学的物理知识说出一条理由。答：________（填“”或“不能”）。因为舱___________________。⑸返回大气层：这时飞船与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，能化为______能因此给飞船降温十分重要。一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”：在飞船表面涂有一层高分子固材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量。你认为可能发生的物态变化_______、________、________，由是这些物态变化都______过。⑹降落：飞船距离地面15km时速度达到200m/s。不打开降落伞，则速度保持不变，飞船落到地面仅仅需要_______秒时间。

课外读物各种式量相转现实生活的经验告诉我们，各种形式的能量是可以相互转化的。例如：在摩擦生热的现象中，服摩擦力做多少功，就有多少机械能转化成等量的内能；通过电流的导线变热，电能转化成内能；料燃烧生热，化学能转化成内能；灼热的灯丝发光，内能转化成光能。实验证明，在这些转化过程中，量都是守恒的。科学对量恒探对于能量守恒，科学家进行了长期的探索年戴维发现了电流的化学效应1820年，奥斯特发现了电流的磁效应年塞贝克发现了温差电现象1831年法拉第发现了电磁感应现象1840年，焦耳发现了电流的热效应1842年，迈尔表述了能量守恒定律，并计算出热功当量的数年，焦耳测定了热功当量的数值从确了电化学和磁和热力和热等自然现象之间的联年，亥姆霍兹在理论上概括和总结了能量守恒定律。„„发现能量守恒定律的历史表明量守恒定律的发现不是偶然的它是人类对自然认识发展到一定阶段的产物；除了物理学外，别的学科对能量守恒定律的发现也有贡献。于量恒律能量既不会消灭，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。能量守恒定律是经过人类的长期探索在19世纪确立的。恩格斯曾经把这一定律称“伟大的运动基本规律为的发现是世连同细胞学说、达尔文的生物进化论在内的自然科学的三大发现之一。能量守恒定律自建立以来，就是人们认识自然、改造自然的有力武器。这个定律把广泛的自然学技术领域联系起来使不同领域的科学工作者具有了一系列的共同语言，并取得了许多重大成就。在，能量守恒定律仍然是我们研究自然科学的强有力的武器之一。为什要约源教材在本节“思考与讨论”栏目中提出了这样的问题然能量是守恒的，不可能消灭，为什我们还要节约能源？”这一问题值得讨论。其实，节约能源主要是出于以下两方面的考虑：①能短缺在二三百年以，人类相继发明了蒸汽机、内燃机、电动机等动力机械，使生产力得到了飞速发展。但是，能源的消耗也急剧增长。研究人员估计，按照目前的石油开采和消耗度，地球上的石油储藏将在百年内用尽；煤的储量稍多一些，但也将在二百多年的时间内采完。可以想，如果没有了石油和煤炭，汽车、飞机、轮船和铁路上的内燃机车都不能开动，火力发电厂将停止发电人类的社会生活将会瘫痪。②能耗散宏过程具有一的方向性，例如：两种气体放在一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地分离开来。在能量的转化和转移过程中也是如此，例如：摩擦力做功的过，要损耗机械能而生热，产生的热不可能全部用来做机械功；热量只能自发地从高温物体传给低温物体而不可能从低温物体传向高温物体又不产生其他影响；燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不再次自动聚集起来供人类重新利用；电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化为内能和光能，我也无法把这些内能收集起来重新利用。这些实例说明，在能量的转化和转移过程中，能量的总量是守恒，但能量的品质却降低了，可被人类直接利用的能量在逐渐减少，这就是能量耗散现象。所以。能量虽守恒，但我们还要节约能源。

发展级能量化能转方性进一说在物理学中，能量转化和能量转移的方向性是用热力学第二定律来表述的。热力学第二定律有种表述，两种最常见的表述形式是：开尔文表述——不可能从单一热吸热，使之完全变成有用的功，而不引起其他变化。克劳修斯表述——不可能把热量从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化。热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。可见，消耗任何能量而能不断做功，或者少消耗能量而能做更多功的机器（第一类永动机）是不可能的；单一热源吸热，使之完全变成有用的功而不产生其他影响的机器（第二类永动机）也是不可能的。前者背了能量守恒定律，后者尽管不违背能量守恒定律，但是却违背反映能量转化和能量转移方向性的规律—热力学第二定律。对于热力学第二定律，以及反映功、热量跟内能变化之间定量关系的热力学第一定律，我们将物理选修模块中深入研究。能源开和用目前，对能源的开发和利用已越来越受到人们的极大关注。我们不仅要注意节约能源，还要重能源的合理开发。节约能源的办法有：采用高效锅炉，节约燃料；采用高温高压蒸汽轮机，提高热机效率；充分用废气余热，提高燃料利用率；从能源直接得到电能，提高发电效率；等等。在合理开发和节约使用煤、石油、天然气等常规能源的同时，要大力开发核能、太阳能、风能地热能、海洋能等新能源。对功能转的度再识能量转化是与做功紧密地联系在一起的。力做功时，必然伴随着