自学导航——3.9 能量的转化与守恒

3.9 能量的转化与守恒
课前预练
能量转化和守恒定律：能量既 消灭，也 ，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体。而在转化和转移的过程中，能的总量 。
课内演练
【例题】关于能量的转化和转移，下列说法正确的是( )
A. 热传递是指内能从内能多的物体转移到内能少的物体
B. 内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为内能
C．能量只能从一种形式转化为另一种形式
D．能量可以从一种形式转化为另一种形式，但转化前后能的总量会减少
点拨 (1)本题考查对能的转化和转移的理解。
(2)对选项A：要明确热传递的方向；对选项B、C：要联系具体的事例来判断；对选项D：直接根据能量转化和守恒定律来判断。
【跟踪练习】对于能量转化和守恒定律，下列说法正确的是( )
A．能量转化和守恒定律只适用于物理变化过程和现象
B．由于能量不会消灭，物体由运动变为静止时仍具有动能
C．秋千在摆动过程中，摆动幅度越来越小并最终停下来，在止匕过程中，能量不守恒
D．能量转化和守恒定律适用于任何能量转化过程
课后训练
基础达标
1．下列对能量转移和转化的方向性的说法不正确的是( )
A．在自然界中不是所有的能量都能利用
B．能量的利用是有条件的，也是有代价的
C．不同温度的物体自发进行热传递时，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会相反
D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力
2．“永动机”至今没有创造成功，其原因是( )
A．科学技术还不够先进
B．机器不能对外输出能量
C．违背了能量守恒定律
D．机器只能转移能量，不能转化能量
3．火力发电时能量的转化过程是( )
A．热能→化学能→机械能→电能
B．化学能→热能→机械能→电能
C．化学能→机械能→热能→电能
D．热能→机械能→化学能→电能
4．如图所示，在建筑工地上，常用打桩机打桩，气锤从高处落下打击桩头，气锤与桩头因相互作用而发热，在这个过程中( )
A．动能守恒 B．势能守恒 C．机械能守恒 D．能量守恒
5．能量的转化或转移有一定的方向性，因而遵循能量转化和守恒定律的事件却不一定能够发生。下列有关描述不可能的是( )
A．将80℃的铁块投入20℃的水中，水的温度会升高
B．将80℃的水浇在80℃的铁块上，铁块能从水中吸收热量
C．杂技演员手握竹竿下滑时，手和竹竿的温度都会升高
D．用打气筒给自行车轮胎充了一段时间的气后，打气筒筒壁会发热
6．如图所示是探究改变物体内能的实验：瓶子里装有一些水，用力打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能将 ，原因是 ；继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶内有白雾产生，说明瓶内气体对外做功时内能减小了。根据此现象，某同学认为所有物体在对外做功时，它的内能都会减小。他的观点正确吗?请你从能量转化或转移的角度进行分析，并列举一实例。
拓展提高
7．如图所示是小朋友们玩蹦蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中机械能的变化，下列分析不正确的是( )
A．小孩上升到最高点时的重力势能最大
B．小孩从空中下落的过程中重力势能转化为动能
C．小孩下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最大
D．小孩下落到最低点时的动能最大
8．北京奥运会广泛应用了节能减排技术，成为节约能源、减少二氧化碳排放量的成功典范。下列措施不属于节能减排的是( )
A．国家体育场装有100千瓦太阳能光伏发电系统
B．奥运村内车辆应减速慢行
C．奥运村内生活热水全部来自6000米2的太阳能集热器
D．奥运村内建筑物顶部装有风力发电机
9．太阳能汽车是利用太阳能电池将太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的新型汽车。如图所示是一辆太阳能实验车。车上太阳能电池板的有效面积为S＝8米2，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0＝1千瓦，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U＝120伏，并对车上的电动机提供I＝10安的电流。
(1)该太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75％，当汽车在水平路面上以6米/秒的速度匀速行驶时，受到的牵引力是多大?
参考答案
课前预练
不会 不会创生 转化 转移 保持不变
课内演练
【例题】B[解析：能量的转化指的是能量从一种形式转化为另一种形式，而能量的转移则是指能量从一个物体转移到另一个物体。热传递中能量转移的方向是由温度高的物体向温度低的物体转移。且根据能量转化和守恒定律可知，在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。]
【跟踪练习】D
课后训练
1．D 2．C 3．B 4．D 5．B
6．增加 压缩气体做功 不正确。因为物体在对外做功时，不一定是自身的内能转化为其他形式的能。例如：河水对水轮机做功，是河水的机械能转移到水轮机上，河水的内能并没有减小。
7．D[解：蹦蹦床利用了弹簧的弹性势能和人的机械能之间的相互转化过程，在最高点人的重力势能最大，在下落过程中，重力势能转化为动能，刚要接触到弹簧时，人的动能最大，然后动能转化为弹簧的弹性势能。弹簧压缩到最大限度时人的动能全部转化为弹簧的弹性势能，接着，弹簧的弹性势能转化为人的动能，使人上升。]
8．B[解：节能减排技术就是充分利用自然绿色能源，减少二氧化碳的排放，利用太阳能光伏发电系统、太阳能集热器和风力发电机都能减少二氧化碳的排放，而车辆的减速慢行并不能减排。]
9．(1)电池功率为P＝UI＝120伏×10安＝1200瓦，因为时间相同，又W＝Pt，知
(2)