第一节 能量的转化与守恒
知识点 1 多种形式的能量
1.人类的生活离不开能量,并且使用的能量种类多样,如图:①电能;②太阳能;③化学能;④核能。下列是生活中用到的一些器具或生产工具,其中分别用到了哪种能量,填入序号。
A.太阳能热水器 ;B.煤气灶 ;
C.电冰箱 ;D.原子弹 。
2.下列能量形式与运动形式对应正确的是 ( )
A.汽车的运动——机械能
B.空气的运动——内能
C.分子的运动——电能
D.原子的运动——核能
知识点 2 能量的转移与转化
3.早上要吃饱,一天好精力,人类活动需要的能量都是由食物提供的哪种能量转化而来的 ( )
A.机械能 B.内能 C.化学能 D.核能
4.下列现象中属于能量转移的是 ( )
A.古人钻木取火
B.热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开
C.钢铁在火炉中熔化
D.人造地球卫星的太阳能光电池充电
5.如图所示为国产“和谐号”动车,其进站前的减速过程分两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,这期间关闭动力,列车依靠惯性前行并带动发电机发电,速度从250 km/h减至90 km/h;第二阶段采用传统的“机械刹车”,速度从90 km/h不断减小直至停下来。国产“和谐号”动车在进站前减速的整个过程中,发生的能量转化情况主要是 ( )
A.第一阶段:动能转化为电能;第二阶段:动能转化为内能
B.第一阶段:电能转化为动能;第二阶段:动能转化为内能
C.第一阶段:动能转化为电能;第二阶段:内能转化为动能
D.第一阶段:电能转化为动能;第二阶段:内能转化为动能
6.①烧水时,水慢慢变热;②飞驶而过的流星拖着一条发光的红尾巴;③水沸腾时,水壶盖被向上顶起来;④晒太阳感到暖和;⑤在砂轮上磨刀时,刀会变热。以上五个过程中,属于能量转移的是 ,属于能量转化的是 。(均填序号)
知识点 3 能量守恒定律
7.能量守恒定律:能量既不会 ,也不会 ,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,而能的总量 。
8.有关能量守恒定律,下列说法中正确的是 ( )
A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B.能量守恒定律只适用能量转化过程
C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D.根据能量守恒定律,宇宙中的能量总和不变
知识点 4 能量转移与转化的方向性
9.汽车在刹车过程中,因摩擦将 能转化为地面、轮胎和空气的 。转化后,这些能将无法再自动转化为使汽车行驶所需要的能量,这种现象说明能量的转化具有 性,但在能量的转化或转移过程中,能的总量保持 。
10.下列事例中,能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是 ( )
A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能
B.热量可以自发从高温物体传递给低温物体,却不能自发从低温物体传递给高温物体
C.动能可以和重力势能相互转化
D.机械能可以转化为内能,内能也可以转化为机械能
11.[2019·郴州] 现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。则关于这款鞋发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是 ( )
A.机械能转化为电能,再转化为光能 B.电能转化为机械能,再转化为光能
C.机械能转化为光能,再转化为电能 D.光能转化为机械能,再转化为电能
12.如图所示,太阳能路灯的顶端是太阳能电池板,它白天向灯杆中的蓄电池充电,而夜晚则由蓄电池给路灯供电。下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是 ( )
A.白天太阳能电池板向蓄电池充电时,将化学能转化为电能
B.白天阳光照射太阳能电池板时,将太阳能转化为化学能
C.白天阳光照射太阳能电池板时,将太阳能转化为电能
D.夜晚蓄电池给路灯供电时,将电能转化为化学能
13.各种形式的能量都不是孤立的,它们可以在一定条件下发生转化,且能量的转化是有方向的,如图所示几幅图按能量转化的顺序,排列正确的是( )
A.①②③④ B.②③④① C.②①③④ D.①③④②
14.关于能量的转移和转化过程,下列判断中正确的是 ( )
A.热量可以从低温物体转移到高温物体
B.能量转移和转化没有方向性
C.电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用
D.汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车
15.根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是 ( )
A.在自然状态下热量从低温物体传递到高温物体
B.电水壶里的水沸腾后,将电水壶断电,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
16.[2019·宜昌] 汽车刹车时,由于摩擦,汽车的动能转化为 能,这些能量不能自动地用来驱动汽车;而有些新能源汽车有“动能回收装置”,即在刹车时带动发电机工作,将汽车的动能转化为 能并为电池充电,之后电池又可以再次驱动汽车。
17.如图所示是某研究小组精心设计的一种机械,高处的水通过左侧的管道向下流动,水流冲击叶片,叶片的转动带动砂轮转动,就可以打磨需要的工件,同时带动右侧的抽水机将水从低处抽到高处,继续向下流动,从而永不停歇。你认为这种机械能否一直这样工作下去 请说明原因。
考|题|展|示
18.[2020·威海] 关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是 ( )
A.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D.热水自然变凉,能量自发地从高温物体转移至低温物体
答案
1.② ③ ① ④ 2.A
3.C
4.C
5.A 列车在第一阶段减速过程中,由于速度变小,所以动能变小,由于继续行驶并带动发电机发电,故将一部分动能转化为电能。列车在第二阶段机械制动过程中,速度减小,故动能减小,根据摩擦生热可知,该过程中减小的动能转化为内能。
6.①④ ②③⑤ ①烧水时,水慢慢变热,是通过热传递改变物体内能的,属于能量的转移;②飞驶而过的流星拖着一条发光的红尾巴,是流星与空气摩擦做功,将机械能转化为内能,属于能量的转化;③水沸腾时,水壶盖被向上顶起来,是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,属于能量的转化;④晒太阳感到暖和,是通过热传递改变物体内能的,属于能量的转移;⑤在砂轮上磨刀时,刀会变热,是通过做功改变物体内能的,属于能量的转化。综上所述,属于能量转化的是②③⑤;属于能量转移的是①④。
7.消灭 创生 转化 转移 保持不变
8.D 能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,故A错误;能量守恒定律既适用于能量转化过程,又适用于能量的转移过程,故B错误;“摩擦生热”是将机械能转化为内能的过程,所以它也是符合能量守恒定律的,故C错误;根据能量守恒定律,宇宙中的能量总和不变,故D正确。
9.机械 内能 方向 不变
10.B
11.A 穿上鞋走路时,具有机械能,鞋会发光,具有光能;根据题意可知,该鞋(发电鞋)的工作原理是电磁感应现象,先是机械能转化为电能,电能又转化为光能。
12.C 13.C 14.A
15.C 在自然状态下热量只能从高温物体传递到低温物体,故A错误;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,水不能再吸收热量,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,由于具有动能,会继续冲上右斜面,故C正确;机械表靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能工作,弹簧的弹性势能几天就会消耗完毕,机械表不会默默地走了几十年,故D错误。
16.内 电 汽车刹车时,由于要克服摩擦做功(摩擦生热),则汽车的动能会转化为内能;而刹车时带动发电机工作,可将汽车的动能转化为电能并为电池充电。
17.不能;高处的水流冲击叶片转动对外做功时,因为摩擦等原因,有部分机械能转化为内能,从高处流下的水不可能全部被抽回原高度,所以这种机械不能一直工作下去。
18.B 远古时期生物体吸收利用太阳能,经过非常复杂的过程和漫长的时间形成化石能源,故A选项正确。能量守恒定律普遍适用,自然界中水能的循环再生过程同样遵循能量守恒定律,故B选项错误。空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要利用压缩机来完成,消耗电能,故C选项正确。能量转移具有方向性,热水自然变凉,说明能量自发地从高温物体转移至低温物体,故D选项正确。