第3节能量的转化和守恒(无答案)2024-2025学年人教版九年级物理全一册

第3 节 能量的转化和守恒
过基础
知识点1 能量的转化和转移
1 如图所示，国产“和谐号”动车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，在这期间关闭动力，动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
2下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是 ( )
A.冬天，用手摸户外的金属杆时感觉到冷
B.闭合开关后，灯泡发光
C.烧水时，水蒸气顶起壶盖
D.给电动自行车的蓄电池充电
知识点2 能量守恒定律
3 有关能量守恒定律，下列说法正确的是 ( )
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于能量转化过程
C.“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律
D.按照能量守恒定律，宇宙中的能量总和永远不会增减
4学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为不正确的是 ( )
A.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B.热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
C.燃气推动嫦娥五号探测器调整姿态发生了能量的转化
D.能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变
5秋千荡起来，如果不持续用力秋千会越荡越低，直至停止；皮球落地后，每次弹起的高度都会比原来低.在这两个过程中，机械能 了，这部分机械能转化成了其他形式的能.在此过程中，机械能 ，能的总量 .(后两空均填“守恒”或“不守恒”)
6 质疑创新如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”，轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了 12 个
相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球，他认为由于右侧重球距离转轴较远，即重力的 较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据 定律，无须精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的.
章末复习专练
过易错
易错点1 混淆四冲程汽油
机做功次数与飞轮转数的关系
1[多选]某四冲程内燃机的飞轮转速为3 600 r/ min，则在每秒钟内( )
A.曲轴转120转 B.对外做功60次
C.完成120个冲程 D.完成30个工作循环
2近年来，我国民用汽油发动机技术取得了长足进步，接近国际先进汽油发动机水平的某品牌汽车以80 km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速为1 800 r/ min.若该汽车使用的是四缸发动机，每一个汽缸的每一次做功冲程对外做功400 J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是( )
A.飞轮每秒转60圈
B.一个汽缸每秒完成60个冲程
C.一个汽缸每秒对外做功15次
D.发动机的输出功率是24 kW
易错点 2 不会结合功率、效率进行相关计算
3如图为一款雪地摩托车，发动机的输出功率为8 kW.若雪 地 摩托 车 载着 质 量 为50 kg的人，以36 km/h的速度在水平雪面上匀速直线行驶2h，消耗了3.6kg燃油(燃油的热值 .则雪地摩托车发动机的效率是 %.
4某款环保能源汽车——氢能重卡，采用氢燃料发动机获得动力.若某次运输过程中，汽车以300 kW 的恒定输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20 min，汽车发动机的效率为75%.汽车牵引力做的功为 J；这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为 J；若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油 kg
过中考
考点1一热机：T1、2、4 考点2—热值及热机的效率：T5、6、7 考点3—能量的转化和守恒：T3
1 人类最早发明的热机是 ( )
A.蒸汽机 B.内燃机
C.喷气发动机 D.火箭发动机
2关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是 ( )
A.吸气冲程：只吸入空气
B.压缩冲程：缸内温度降低
C.做功冲程：气体推动活塞做功
D.排气冲程：内能转化为机械能
3《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具———“高转筒车”(如图).使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断地输送到上方农田中.下列说法正确的是 ( )
A.这是一台“永动机”
B.水在输送过程中重力势能不变
C.转轮转速越快输水做功功率越大
D.上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
4为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图所示.发动机对外做功的是 (填“进气”或“排气”)冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度 .若该发动机的转速为“1 200 r/ min”,则“l s”内发动机对外做功 次.
5如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式.
方式一：薯片在烧杯中燃烧.
方式二：薯片在燃烧皿中燃烧.
(1)两种加热方式中合理的是方式 ；在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是
(2)用天平量取“100 g”水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏 ，原因是 --------------------- ·
6如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全.为了测定该固体酒精炉的热效率，小明在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1 kg的水温度从20℃升高到了70 ℃.已知固体酒精的热值为3×10 J/ kg,水的比热容是4.2×10 J/( kg·℃).
(1)若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少
(2)水吸收的热量是多少
(3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大
(4)请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因.
7小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t.他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50 km,用时50 min,消耗汽油5kg.假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1.然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水平直线的沙土路上以25 km/h的速度匀速行驶 12 min 后到达目的地.(已知g取10 N/ kg,汽油的热值为 求：
(1)汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小.
(2)汽车在柏油路上匀速行驶时发动机的效率.
(3)汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小.
章末培优专练
过素养
学科素养提升练。
1 为汽车加汽油是利用汽油燃烧为汽车提供动力；加冷却液是为了冷却发动机；冬季加防冻玻璃水是为了怕玻璃水结冰.请结合学过的物理知识任意选择两个问题回答：
(1)选择汽油燃烧为汽车提供动力是因为它具有哪一特性.
(2)加冷却液冷却发动机是因为冷却液具有哪一特性.
(3)冬季加防冻玻璃水是因为防冻玻璃水具有哪一特性.
(4)为保证交通安全，汽车在设计和使用方面采取哪些有效措施，举两例.
2阅读文章，回答下列问题.
火箭
火箭使用的是喷气式发动机，它和内燃式发动机的工作原理不同，它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动机身向前运动，由于它不需要像活塞、
螺旋桨等那样的传动装置，从而减少了能量的损失，大大提高了机身的飞行速度.
喷气式发动机又分为空气喷气式发动机和火箭喷气式发动机两类，前者本身只携带燃料，因此不宜在空气稀薄的高空飞行；后者简称为火箭，它本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠外界空气来助燃.现代火箭使用的燃料多为液体燃料.液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成.输送系统按时按量把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，最初用电火花点燃，产生高温、高压气体，随后继续进入燃烧室的燃料和氧化剂，由于燃烧室的温度已高，从而可以自行燃烧，燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲推力，使火箭前进.
(1)相比于内燃式发动机，喷气式发动机大大提高了机身的飞行速度，主要的原因是
(2)火箭点火后，尾部向下喷出高温、高压的气体，从而使火箭加速上升，这一阶段，火箭顶部整流罩的机械能 (填“变大”“变小”或“不变”).
(3)我国已经在探月工程领域实现了重大突破，探月活动之一就是将卫星输送到近月的预定轨道.将卫星输送到近喷口月轨道所用的是 (填“空气”或“火箭”)喷气式发动机，这种发动机 (填“是”或“不是”)热机，理由是