第十四章 内能的利用
第三节 能量的转化和守恒
学习目标 1.能分析常见现象中的能量转化。 2.能了解能量转化可以反映出自然界中各种现象不是孤立的,而是互相联系的。 3.能知道永动机不可能实现。
重点 能的转化和守恒定律。
知识点1 能量的转化
1.写出下列过程中的能量转化
(1)摩擦生热, 机械 能转化为 内能 。
(2)水电站里水轮机带动发电机发电, 机械 能转化为 电 能。
(3)电动机带动水泵把水送到高处, 电 能转化为 机械 能。
(4)植物吸收太阳光进行光合作用, 光 能转化为 化学 能。
(5)燃料燃烧放出热量, 化学 能转化为 内 能。
(6)电灯工作, 电 能转化为 光 能。
(7)电饭锅, 电 能转化为 内 能。
(8)电风扇, 电 能转化为 机械 能。
知识点2 能量守恒定律
1.小实验:你将一个乒乓球从一定的高度自由落下,观察乒乓球每一次弹起的高度是否相同。
(1)观察到的现象是 乒乓球每一次弹起的高度越来越低,最后会停下来 。
(2)这个现象说明乒乓球的机械能 越来越小 。
(3)这个过程中除了机械能的相互转化之外,还有 机械能转化为内能 。
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 为其他形式,或者从一个物体 转移 到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量 保持不变 。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
3.永动机不能造出的原因是它违背了 能量守恒定律 。
1.根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( )
A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进
B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止
C.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
【解析】子弹射穿木板,子弹在运动的过程中由于摩擦生热会使一部分动能转化为内能,故子弹运动的速度会越来越慢,故A错误;液体沸腾的条件是:达到沸点继续吸热。在电水壶的使用过程中,消耗了电能,而水的温度升高,内能增加,断电后,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,故B错误;两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,重力势能转化为动能,到达最低点动能达到最大值,由于具有动能,会继续冲上右斜面将动能转化为重力势能,故C正确;机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为动能,几天后弹性势能就会消耗完毕,不会默默地走了几十年,故D错误.
【答案】C
2. 我国研制的“神舟九号”试验飞船在返回地面通过大气层的过程中,下列说法中不正确的是( )
A.飞船的机械能保持不变
B.飞船的一部分机械能转化为内能
C.飞船的势能越来越小
D.飞船的外表温度会升高
【解析】“神舟九号”试验飞船在返回地面通过大气层的飞行中,位置降低,重力势能减小,由于与大气摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能减小,飞船的外表温度会升高。故选A。
【答案】A
3.下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是( )
A .高山上滚下的石块越来越快,说明重力势能转化为动能
B .酒精燃烧时,将化学能转化为内能
C .发电机发电时,将机械能转化为电能
D .人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
【解析】高山上滚下的石块,速度越来越快,说明动能越来越大,是重力势能转化为动能的结果,A正确;酒精燃烧是酒精的化学能转化为热能(内能),选项B正确;发电机发电时,是通过发电机外部设备带动发电机的转子转动,所以此过程是把机械能转化为电能的过程,C正确;太阳能是太阳内部发生轻核聚变而向外辐射的能量,太阳能并不是凭空产生的,D错误,故选D.
【答案】D
4.“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.
【解析】永动机违背了能量守恒定律,故选C。
【答案】C
5. 如图所示装置是流行于我国民间玩具式的走马灯。如果点燃走马灯内的蜡烛,燃烧产生的高温气体将向上运动;运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动.下列几种现象中与这种走马灯工作原理相同的是( )
A.煤炭的燃烧 B.电风扇通电转动
C.植物进行的光合作用 D.放烟花时,礼花腾空而起
【解析】煤炭的燃烧是将化学能转化为内能,与走马灯的原理不同,不合题意;电风扇通电转动,是将电能转化为机械能,与走马灯的原理不同,不合题意;植物进行光合作用,是将光能转化为化学能,与走马灯的原理不同,不合题意 放烟花时,礼花腾空而起,是将内能转化为机械能,与走马灯的原理相同,符合题意;故选D。
【答案】D
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