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人教版2024九年级上册
专题04 能量的转化与守恒
期中复习
思维导图
1
知识剖析
知识点1 能量的转化
能量的存在形式
知识讲解
2
知识剖析
知识点1 能量的转化
能量的转化
知识讲解
情境 将两手手掌正对,用力来回反复摩擦 盛水黑塑料袋,插入温度计,放在阳光下 太阳能电池连在小电扇上,并放在阳光下 将塑料笔杆在毛衣上摩擦后靠近碎纸片
现象 手发热,温度升高 一段时间后,温度计的示数上升,说明水的温度升高 小风扇开始转动 塑料笔杆会吸引细碎纸片并使其附着在笔杆表面
分析 摩擦运动时手的机械能转化为手的内能:机械能→内能 黑色塑料袋吸收太阳光加热水:光能→内能 太阳能电池对着阳光,能把接收到的光能转化为电能,驱动小电扇运转:光能→电能→机械能 摩擦使塑料笔杆带电,带电体能吸引轻小纸片:机械能→电能→机械能
归纳 在一定条件下,一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量,这种现象叫作能量的转化.自然界中各种形式的能,在一定条件下都可以相互转化 2
知识剖析
知识点1 能量的转化
能量的转化
知识讲解
如图为常见的能量相互转化实例示意图.
1
知识剖析
知识点2 能量守恒定律
能量守恒定律
知识讲解
(1)能量守恒定律的内容
能量既不会凭空消失,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.
(2)对能量守恒定律的理解
①能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一.这个定律与细胞学说、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现.自然界中所有变化过程无一例外地严格遵循能量守恒定律.
②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面.能量转化时,一种形式的能量减少多少,其他形式的能量就会增加多少;能量转移时,一个物体的能量减少多少,其他物体的能量就会增加多少,能量的总量保持不变.
③各种形式的能量在一定条件下可以相互转化,但是转化过程中能量的总量一定守恒.
2
知识剖析
知识点2 能量守恒定律
永动机
知识讲解
(1)永动机:不需要动力就能源源不断地对外做功的机器.
(2)从能量守恒的角度分析永动机不可能实现的原因:
在机械运动中,不可避免地会有摩擦、空气阻力等损耗,会导致系统的总能量逐渐减小.根据能量守恒定律,任何系统要想持续对外做功,必须有外部能量输入来补充消耗的能量,如果没有任何外部能量,系统的总能量会逐渐减少,最终停止运作.所以永动机是不可能实现的.
综合训练
考点1 不同形式的能量
1.(2024秋 拱墅区校级期中)现在越来越多的自动照明灯走入寻常家庭,这种灯晚上会在人员靠近时自动亮起,而白天都不会亮。它是由光控和声控两个开关控制的,当光线较暗且有声音时,两开关闭合灯亮。则光控开关和声控开关接收信号的能量形式以及连接方式分别是( )
A.光能、声能;串联
B.电能、化学能;并联
C.光能、声能;并联
D.电能、声能;串联
光控开关和声控开关同时闭合,灯泡才会发光,则它们是串联的。光控开关受光能控制,接收信号的能量形式是光能,白天光照强,光控开关断开,有声音灯泡不会发光。晚上光照强度弱,光控开关闭合,声控开关接收信号形式是声能,有声音时声控开关闭合,灯泡发光,没有声音时,声控开关断开,灯泡不发光。即A正确,BCD错误。
故选:A。
A
典例分析
综合训练
考点1 不同形式的能量
2.(2024秋 钦南区校级期中)为纪念一二 九运动,我县很多学校开展了形式多样的文艺汇演活动,如图为东新中学某班级学生正整整齐齐地站在鲜红的舞台上表演大合唱,则下列分析正确的是( )
A.舞台呈红色是因为舞台吸收了白光中的红色光
B.舞台上站得整整齐齐的学生彼此之间都是静止的
C.判断表演的学生站得整整齐齐是利用了光的反射规律
D.舞台上站得整整齐齐的学生没有能量
A、舞台呈现红色,这是因为它反射了红色光,故A错误;B、当参照物是学生时,舞台上站得整整齐齐的学生彼此之间都是静止的,故B正确;C、判断表演的学生站得整整齐齐是利用了光是沿着直线传播的原理,故C错误;D、舞台上站得整整齐齐的学生,具有机械能,故D错误。故选:B。
B
典例分析
综合训练
考点2 能量的转化与转移
3.(2024秋 西陵区校级期中)下列关于能量转化的说法,正确的是( )
A.风力发电将空气的动能转化为电能
B.拉开的弹弓将石子弹出的过程,弹性势能增大
C.“神舟十四号”载人飞船成功返航,返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D.水平路面上疾驰的汽车,将重力势能转化为动能
A、风力发电工作时将空气的动能转化为电能,故A正确;
B、拉开的弹弓发生了弹性形变,具有弹性势能,当放开石子时,弹弓的弹性形变程度变小,所以弹性势能变小,故B错误;
C、当飞船减速着陆时,飞船的质量不变,速度减小,动能减小;质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小,机械能减小,故C错误;
D、水平路面上疾驰的汽车,在行驶的过程中,质量不变,高度也不变,则汽车的重力势能不变,故D错误。
故选:A。
A
典例分析
综合训练
考点2 能量的转化与转移
4.(2024秋 凉州区期中)下列对常见现象的能量转化分析,不正确的是( )
A.摩擦生热——内能转化为机械能
B.太阳能发电——太阳能转化为电能
C.电风扇工作——电能转化为机械能
D.蓄电池充电——电能转化为化学能
A、摩擦生热,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故A错误;
B、太阳能发电时将太阳能转化为电能,故B正确;
C、电风扇工作时,电能主要转化为机械能,故C正确;
D、蓄电池充电时消耗了电能,电能转化为化学能,故D正确。
故选:A。
A
典例分析
综合训练
考点3 能量守恒定律
5.(2024秋 桥西区校级期中)有关能量的转化和守恒定律,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
A、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,故错误;
B、能量守恒定律既适用能量转化过程,又适用于能量的转移过程,故错误;
C、“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程,所以它也是符合能量守恒定律的,故错误;
D、据能量守恒定律,宇宙中的能量总和不变,故正确;
故选:D。
D
典例分析
综合训练
考点3 能量守恒定律
6.(2024秋 诸城市期中)中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”,如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚(乙醚极易汽化),乙醚吸收空气中的热量汽化后气压增大将乙醚压入上球,饮水鸟的重心上移“低头喝水”,如图乙;此时上下球连通气压相同,乙醚流回下球,恢复甲图状态,如此反复。则( )
A.“饮水鸟”其能量转化过程不遵循能量守恒定律
B.既使没有能量补充,“饮水鸟”也不会停止运动
C.下球中乙醚汽化的过程,是通过热传递的方式改变了内能大小
D.“饮水鸟”将机械能转化为内能,使乙醚内能增加发生汽化现象
A、“饮水鸟”的能量转化过程遵循能量守恒定律,故A错误;B、由题意知,“饮水鸟”与外界通过热传递发生了能量的转移,因此,如果没有能量补充,“饮水鸟”会停止运动,故B错误;C、下球中乙醚汽化的过程,是通过热传递的方式改变了内能大小,故C正确;D、“饮水鸟”中乙醚通过热传递使内能增加,而不是通过将机械能转化为内能,故D错误。故选:C。
C
典例分析
综合训练
考点4 永动机
7.(2024秋 东坡区期中)根据能量守恒定律可知,下列说法正确的是( )
A.随着科技的发展,永动机是可能制成的
B.太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量,但照射到宇宙的能量就消失了
C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的
D.有种“全自动”手表,不上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量也可以无条件的产生
A.永动机违背了热力学第二定律,是不可能制成的。故A错误。
B.能量在转化的过程中,即不能凭空产生,也不能凭空消失,光能转化为其他形式的能量也是如此,不会消失,故B错误。
C.既要马儿跑,就要为马儿补充能量,故C正确。
D.“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,是因为有把其他形式的能转化为手表的能量的方式,能量是不能凭空产生,故D错误。
故选:C。
C
典例分析
综合训练
考点4 永动机
8.(2024秋 韩城市期中)关于能量,下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧时化学能转化为内能
B.电风扇工作时把机械能转化为电能
C.因为能量守恒,所以“永动机”可以制成
D.能量无论是转化还是转移,能量的总量都是逐渐减少
A、燃料燃烧时温度升高,所以是得到了内能,是化学能转化为内能,故A正确;
B、电风扇工作时把电能转化为机械能,故B错误;
C、“永动机”违背了能量守恒定律,所以“永动机”不可以制成,故C错误;
D、一个物体能量增加,必然伴随着别的物体能量减少,在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的,故D错误。
故选:A。
A
典例分析
综合训练
考点5 能量转移转化的方向性
9.(2016秋 怀宁县校级期中)下列说法不正确的是( )
A.能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律之一
B.一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的
C.实际过程中,能量经转化后,可利用的能量只会减少,不会增加
D.发电机把机械能转化为电能,电动机又可以把电能转化为机械能。因此,自然界中所有的能量转化都是可逆的
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另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化或转移的过程中,其总量保持不变。这就是能量守恒定律。它是自然界最普遍、最重要的基本规律之一。故A正确;但在实际过程中,能量经过转化后,可利用的能量只会减少,不会增加。因此,我们要节约和有效利用能源。自然界自发的过程中,能量的转化和转移是有方向的,一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的。所以,不是所有的能量转化都是可逆的,故B、C正确,D错误;
故选:D。
D
典例分析
综合训练
考点5 能量转移转化的方向性
10.(2024秋 凉州区校级期中)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会由一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。能源危机产生的根本原因是( )
A.能量的转移和转化遵循守恒定律
B.人们在能量的转化或转移中利用能量
C.经转移或转化过程可利用能量增加
D.能量的转移和转化有方向性
因能量转化和转移有方向性,并且能量释放过程失控就会产生灾害。所以能源危机产生的根本原因是能量的转移和转化有方向性。
故选:D。
D
典例分析
综合训练
考点6 能量的利用效率
11.(2024秋 齐河县校级期中)某校的学生参观了学校锅炉房后,提出了以下几种提高炉子效率的建议,其中不应采纳的是( )
A.鼓风机向炉膛内吹风,把煤粒吹起来燃烧
B.煤磨成粉,用空气吹进炉膛
C.向炉内多加些煤
D.用各种办法增大受热面积
要提高炉子的效率,需要使燃料充分燃烧,并且减少能量的损失。
A、鼓风机向炉膛内吹风,把煤粒吹起来燃烧,可以使煤燃烧的更充分,可以提高燃料的利用率;
B、煤磨成粉,用空气吹进炉膛,可以使煤充分燃烧,可以提高炉子的效率;
C、向炉内多加些煤,这是消耗更多的燃料,不能提高炉子的效率;
D、用各种办法增大受热面积,可以让热量被充分吸收,可以提高炉子的效率。
故选:C。
C
典例分析
综合训练
考点6 能量的利用效率
12.(2024秋 市北区校级期中)下列对各个效率意义的解释中,正确的是( )
A.某锂电池充电时的效率是99%,表示锂电池将其消耗的电能的99%转化为光能
B.某电动机工作的效率是83%,表示电动机把其消耗的电能的83%转化为内能
C.某柴油机工作的效率是35%,表示柴油机把柴油燃烧时释放的能量的35%转化为化学能
D.某电热水器工作的效率是87%,表示电热水器把其消耗的电能的87%转化为水的内能
有用能量和总能量的比例为能量效率;手机电池要充电,用时放电,比如充电充入10焦耳能量,在手机上用完电放出了8焦耳能量,能量效率是80%,损失2焦耳;A.某锂电池充电时的效率是99%,其意义:该锂电池充电时可以把消耗电能的99%转化为化学能,故A错误;B.某电动机工作的效率是83%,其意义:该电动机可以把消耗的电能的83%转化为机械能,故B错误;C.某柴油机工作的效率是35%,其意义:该柴油机可以把燃料完全燃烧所放出的热量的35%转化为机械能,故C错误;D.某电热水器工作的效率是87%,其意义:该电热水器可以把消耗电能的87%转化为水的内能,故D正确。故选:D。
D
典例分析
综合训练
考点6 能量的利用效率
13.(2024秋 双流区校级期中)2024年10月26日,我国“神舟十七号”载人飞船成功发射。如图,下列描述正确的是( )
A.火箭点火前,周围空气分子没有热运动
B.火箭升空时,箭体与空气摩擦使其温度升高,这表明做功可以改变物体的内能
C.点火前后,火箭周围空气所含有的热量变大
D.火箭升空时可以将燃料燃烧放出的热量全部转化为机械能
A.根据分子动理论可知构成任何物质的分子都在永不停息地做无规则运动,故A错误;B.内能的改变:做功、热传递,火箭升空时,箭体克服空气摩擦做功,机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变物体的内能,故B正确;C.热量是过程量,不可以说物体含有热量,故C错误;D.火箭升空时燃料燃烧放出的热量一部分转化为机械能,一部分转化为其他形式的能量,故D错误。故选:B。
B
典例分析