《分子热运动》同步练习
1.下列关于能量转化转移现象的说法中,正确的是( ) A.蓄电池充电时,化学能转化为电能?B.暖瓶赛跳起时,机械能化为内能 C.用热水袋取暖时,内能发生了转移?D.电动机工作时,机械能转化为电能
2.如图,小刚对子弹击穿木板靶心前后,子弹能量变化的问题进行思考.有如下四点看法: (1)动能减少,是因为有部分机械能转化成内能; (2)动能减少,是因为子弹的机械能增加了; (3)动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功; (4)子弹的机械能不变. 你认为他的看法中,正确的有几点( ) A.1点?????B.2点?????C.3点?????D.4点
3.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手感觉到冷 B.闭合开关后,灯泡发光 C.烧水时,水蒸气顶起壶盖 D.给手机电池充电
4.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,化学能转化为电能 B.白天阳光照射太阳能电池板时,太阳能转化为化学能 C.白天阳光照射太阳能电池板时,太阳能转化为电能 D.夜晚蓄电池给路灯供电时,电能转化为化学能
5.下列关于能量转化的实例,你认为说法不正确的是( ) A.水轮机带动发电机发电--机械能转化为电能 B.燃料燃烧--化学能转化为内能 C.汽油机的做功冲程--内能转化为机械能 D.给蓄电池充电--化学能转化为电能
6.在农村小水电站中,机械能转化为电能,提供给农民在生活和生产中使用.写出下列情况中的能量转化: (1)用电饭锅煮饭 ______ ; (2)用电灯照明 ______ ; (3)用电动机带动水泵抽水,把水抽到高处 ______ .
7.如图所示,滚摆在运动过程中,上升的高度会逐渐降低,它的机械能逐渐转化为 ______ 能,散失到空气中,但能量的总量 ______ ;(填“增加、减少或不变“)
8.不少人曾经设想制造一种不需要动力就可以源源不断地对外做功的“永动机”.这个设想不可能实现的根本原因在于它违反了 ______ 定律.
9.各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化,如图中通过图示和文字给出了部分能量转化的实例,请你按(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)旁箭头所指的方向,填出能量转化的实例. (a) ______ ; (b) ______ ; (c) ______ ; (d) ______ ; (e) ______ ; (f) ______ ; (g) ______ .
10.取一只透明的胶卷盒,底部钻一小孔,刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向塑料盒盖中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后启动电火花发生器的按钮,电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气将塑料盒盖喷出很远. (1)酒精燃烧是将 ______ 能转化为 ______ 能. (2)在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的 ______ 能减少,转化为 ______ 能. (3)根据这个原理,可以制造的机械是 ______ ,这种机械的效率 ______ 1(填“>”“<”或“=”).
11.某学校小组想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g初温为20℃的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg℃),酒精的热值为3×107J/kg.求: (1)此过程中水吸收的热量; (2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量; (3)酒精灯烧水时的热效率.
答案与解析
1.C????
解: A、蓄电池充电时,消耗电能得到化学能,所以是电能转化为化学能.故A错误; B、暖瓶塞跳起时,瓶内空气的内能减少,瓶塞获得了机械能,所以是内能转化为机械能.故B错误; C、利用热水袋取暖时,热水袋温度降低内能减少,人体获得热量,所以是内能的转移.故C正确; D、电动机工作时,消耗电能,得到机械能,所以是电能转化为机械能.故D错误. 故选C. 判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量. 在自然界中,能量转化的现象很多,但需要通过一些器械装置或在一定条件下. 能量的转化也是有规律可循的,例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能.在日常的学习中我们要注意总结归纳.
2.B????
解:(1)子弹击穿木板的过程中,子弹与木板存在摩擦,克服摩擦做功会使内能增大,所以是机械能转化成内能,导致动能减少.故此点是正确的. (2)击穿木板后,动能减小,所以机械能也是减小了.故此点是错误的. (3)子弹击穿木板,机械能转化为内能,是因为子弹克服摩擦做了功,做功的过程伴随着能量的转化.故此点是正确的 (4)子弹击穿木板后,速度减小了,所以动能减小,机械能也减小了.故此点是错误的. 综上所述,正确的一共有两点:(1)和(3) 故选B. 子弹击穿木板后,速度减小,动能减小.这个过程是子弹与木板发生了摩擦,子弹克服摩擦做了功,机械能减小,转化为内能. 本题考查的是克服摩擦做功内能增加,这个过程中能量的转化情况.做功的过程总是伴随着能量的转化或转移,所以平时可以多对一些常见的做功情况时产生的能量转化情况例子做分析.
3.A????
解:A、冬天,用手摸户外的金属杆时手感觉到冷,是通过热传递改变了手的内能,是能量的转移过程,符合题意; B、闭合开关后,灯泡发光,是通过电流做功改变物体的内能,是能量的转化过程,不符合题意; C、烧水时,水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能,是能量的转化过程,不符合题意; D、给手机电池充电,是电能转化为化学能储存起来,是能量的转化过程,不符合题意. 故选A. 自然界的能量既不会消失,也不会创生,只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上. 本题判断只发生能的转移而不发生能的转化的现象,应是变化前后两状态下能量的形式相同. 此题是考查生活中能量的转移和转化的现象,解决此类问题要知道做功过程是能量的转化过程.
4.C????
解:分析太阳能路灯的整个工作过程可知:白天,太阳能电池板吸收太阳能,直接将太阳能转化成电能利用,也可以将多余的太阳能给蓄电池充电,将电能转化成化学能储存起来,以便在晚上使用;所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能; 在晚上,蓄电池给探照灯供电,只是将化学能转化成电能,再转化为光能使用.故选项中只有C说法正确. 故选C. 太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置; 蓄电池是将电能以化学能的形式储存起来,供电时,将化学能转化成电能,而充电时,是将电能转化成化学能. 本题只是考查太阳能电池板和蓄电池的工作原理,是一道基础题.
5.D??
解:A、水轮机带动发电机发电,将机械能转化为电能,正确不符合题意; B、燃料燃烧都是将化学能转化为内能,正确不符合题意; C、汽油机的做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,正确不符合题意; D、给蓄电池充电时,是把电能转化成化学能储存在电池里,故D错误符合题意; 故选D. 解决此题的关键是知道各种现象的能量储存方式和转化方式. 自然界中的能量都以各种形式的能储存起来,在一定条件下可以相互转化.
6.电能转化为内能;电能转化为光能;电能转化为机械能
解: (1)用电饭锅煮饭,消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能的过程; (2)用电灯照明,消耗电能,产生光能,故是将电能转化为光能的过程; (3)用电动机带动水泵抽水,消耗电能,产生机械能,故是将电能转化为机械能的过程. 故答案为:(1)电能转化为内能;(2)电能转化为光能;(3)电能转化为机械能. 判断清楚该过程中,消耗了电能,产生了什么形式的能量即可. 能量转换器可根据能量转化和守恒定律来分析能量如何转化,简单的方法是减小的能量转化为增加的能量.
7.内;不变
解:当滚摆在滚动时,由于滚摆克服空气阻力做功,使得一部分机械能转化为内能,所以滚摆每次上升的高度都会小于原来的高度,据能量的转化和守恒定律可知,在该过程中,能的总量是保持不变的. 故答案为:内;不变. (1)能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的. (2)由于空气阻力的作用,滚摆在运动过程中,不计动能和重力势能可以发生相互转化,且还有一部分机械能转化为内能. 知道并理解能量的转化和守恒定律是解决该题的关键.
8.能量守恒
解:很多科学家致力于研究永动机,希望能造出不消耗能量而源源不断的向外输出能量;但结果都以失败告终;其原因是因为永动机违背了能量守恒定律. 故答案为:能量守恒. 自然界中的能量是守恒,它既不会消灭,也不会创生,但由于能量的转化或转移具有方向性(如水只能从高处流向低处;热量只能从高温物体传向低温物体),所以无法制造“永动机”. 本题考查能量守恒定律,应明确永动机的失败证明了能量守恒定律的正确性.
9.钻木取火;燃烧发光;光合作用;火力发电;电动机;太阳能电池;手机电池充电
解:(a)钻木取火的过程是机械能转化为内能;(b)燃烧发光是将内能转化为光能;(c)光合作用是将光能转化为化学能;(d)火力发电是将化学能转化为电能;(e)电动机是将电能转化为机械能;(f)太阳能电池是将光能转化为电能的过程;(g)手机电池充电是将电能转化为化学能.故答案为:(a)钻木取火;(b)燃烧发光;(c)光合作用;(d)火力发电;(e)电动机;(f)太阳能电池;(g)手机电池充电; 根据题目的要求,结合课本中提到的各设备工作过程中的能量转换,即可确定答案. 自然界中的各种现象都有联系,其联系的实质都是各种能量之间的相互转换. 现实生活的各种设备在工作过程中,必然伴随着能量转换,关于各种设备的工作过程中的能量转化是考查的热点. 记住课本中有关各种设备的制成原理与能量转化的基础知识,对于解决此类问题有很大的帮助.
10.化学;内;内;机械;热机;<
解:(1)电子式火花发生器点火后,酒精燃烧将酒精的化学能转化为内能; (2)酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的内能减少,内能转化为塑料盒盖的机械能; (3)根据燃料燃烧产生的燃气对外做功这个原理,可以制造出的机器是热机;因为热机工作时存在额外功,故这种机械的效率<1. 故答案为:(1)化学;内;(2)内,机械;(3)热机;<. (1)电子式火花发生器点火后,酒精会迅速燃烧,将酒精的化学能转换为内能; (2)酒精燃烧会产生内能,对外做功,内能转化为机械能; (3)能够通过燃料燃烧产生的内能做功,这正是热机的工作原理. 解决此类问题要结合内燃机的工作原理进行类比分析.
11.解: (1)100g=0.1kg,水吸收的热量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×0.1kg×60℃=2.52×104J; (2)酒精完全燃烧产生的热量: Q放=mq=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J; (3)酒精灯烧水时的热效率: η==×100%=20%. 答: (1)水吸收的热量是2.52×104J; (2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量是1.26×105J; (3)酒精灯烧水时的热效率是20%. 利用吸热公式求水吸收的热量; 已知酒精的质量和热值,利用Q=mq可求酒精完全燃烧产生的热量; 烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比. 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,熟记相关的计算公式是本题的关键.
《能量的转化和守恒》
《能量的转化与守恒》是人民教育出版社出版的《物理》九年级第十四章第三节的内容。本节以能量为线索,通过图表的形式介绍自然界中各种形式的能量和能量的转移和转化,通过“想想议议”的提问和讨论,让学生对能量的转化有一个感性认识,最后突出能量守恒定律及其重要性。本节内容由“能量的转化”和“能量守恒定律”两部分组成。
【知识与能力目标】
1.了解能量及其存在的多种形式。
2.知道能量的转移和转化,能解释一些常见现象中的能量转化过程。
3.理解能量守恒定律,有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识。
【过程与方法目标】
1.通过讨论体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到另一个物体。
2.通过学生自己做小实验发现各种现象的内在联系。体会各种形式能量之间的转化。
【情感态度价值观目标】
1.通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣。
2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识,为建立科学世界观和科学思维方法打基础。
3.通过学生讨论,锻炼学生分析问题的能力。
【教学重点】
理解能量的转化和守恒定律
【教学难点】
运用能量的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析,说明能是怎样转化的。
一、新课引入
1.复习旧知
改变物体内能的方法、热机中能量转化。
2.思考
问题1 你知道的能量有哪些?请列举。
问题2 热机是将内能转化为机械能的装置。你还知道那些能量之间可以相互转化?
二、新课教学
(一)认识能量
【提问】你能说出下面物体都具有什么形式的能量吗?(展示多媒体)
【讨论与总结】常见的能量——机械能、电能、内能、化学能、太阳能等。
(二)能量的转化
【实验】1.来回迅速摩擦双手。
2.用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。
(观察实验发生的现象,讨论发生了哪些能量转化?)
【提问】你还能举出一些你认为发生了能量转化的例子吗?请说出你认为发生的能量转化。
(学生阅读课本第27页“能量转化”部分内容,观察图14.3-1,分析能量的转化,并讨论、补充实例。)
【引导】在自然界中能量的转化也是普遍存在的。例子分析:
1.小朋友滑滑梯;(机械能转化为内能)
2.植物光合作用; (太阳能转化为化学能)
3.太阳能电池;(太阳能转化为电能)
4.木柴燃烧; (化学能转化为内能)
5.电流通过电热器;(电能转化为热能)
6.电流通过电动机。(电能转化为机械能)
(思考:在这种转移的过程中能量的形式有没有发生改变?)
【总结】在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的,转化时能的形式发生了改变。
(三)能量的转移
能量可以转移,转移时能的形式没有发生改变,如热传递。
(四)能量守恒定律
【展示】一个弹力小球由手中释放,观察小球的运动情况。
【提问】结合小球在地面弹跳的频闪照片,想一想,为什么它的高度会逐渐降低?是否丢失了能量?减少的机械能到哪里去了?
(答:能量并没有消失,而是机械能转化成了内能。)
【引导】大量事实证明,在普遍存在的能量的转化和转移过程中,消耗多少某种形式的能量,就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中,高温物体放出多少热量(减少多少内能),低温物体就吸收多少热量(增加多少内能);克服摩擦力做了多少功,就有多少机械能转化为内能,但能量的总量不变。
【总结】以上规律是人类经过长期的实践探索,直到19世纪,才确立了这个自然界最普遍、最重要的基本定律。通常把它表述为: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。
【讨论】滑冰滑梯的过程中,能量是怎样转化的?遵守能量守恒定律吗?
(学生阅读课本第28页最后一段和第29页第一段及“想想议议”的内容,并思考:永动机有可能制成吗?为什么?
)。
三、课堂总结:
自然界的能量形式是多种多样的,能量可以转移也可以相互转化,但能的总量不变,即能量是守恒的。
例题讲解与当堂训练,见课件。
四、布置作业:
动手动脑学物理 第1、3题
课后完成P30 按第4题要求写一篇小文章
复习本章内容,整理本章知识
五、板书设计:
能量的转化和守恒
一、自然界存在多种形式的能量。
二、不同形式的能之间,在一定条件下可以相互转化。
三、能量在转移的过程中是守恒的。
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。
课件19张PPT。1.了解能量及其存在的多种形式;
2.知道能量的转移和转化,能解释一些常见现象中的测功机转化过程;
3.理解能量守恒定律,有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识,体会能量守恒定律的普适性。学习目标1、改变物体内能的方法有两种,分别是_________和________。它们本质上的区别是:热传递是能量的________,做功是能量的________。
2、热机是把 能转化为_____能的机器。
3、在汽油机的压缩冲程中 能转化为___能,做功冲程中____能转化为_____能。机械内转化转移做功热传递机械机械内内问题1 你知道的能量有哪些?请列举问题2 热机是将内能转化为机械能的装置。你还知道那些能量之间可以相互转化? 你能说出下面物体都具有什么形式的能量吗?一、认识能量常见的能量有:机械能、电能、内能、化学能、太阳能等二、能量的转化 1.来回迅速摩擦双手。
2.用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。 观察实验发生的现象,讨论发生了哪些能量转化? 你还能举出一些你认为发生了能量转化的例子吗?请说出你认为发生的能量转化。想想做做各种形式的能可以互相转化机械能转化为内能 机械能转化为电能电能转化为机械能二、能量的转化尝试一下,按图中给出的实例,你能做些补充吗?二、能量的转化二、能量的转化机械能转化为内能摩擦生热 用电暖气取暖电能转化为内能机械能转化为电能电能转化为光能太阳能转化为内能还有吗? (1)拿一个弹力小球由手中释放,观察小球的运动情况。 (2)结合小球在地面弹跳的频闪照片,想一想,为什么它的高度会逐渐降低?是否丢失了能量?减
少的机械能到哪去了?三、能量守恒定律做做想想议议 大量事实表明,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。三、能量守恒定律 1.滑冰滑梯的过程中,能量是怎样转化的?遵守能量守恒定律吗?三、能量守恒定律方法点拨:
根据能量守恒定律,在分析自然现象时,如果发现某种形式的能量减少,一定能找到另一种形式的能量增加;反之,当某种形式的能量增大时,也一定可以找到另一种形式的能量减少。 2.有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器,人们把这种机器叫永动机。 这种机器有可能制成吗? 一种设想中的永动机 1.一支向高空瞄准的步枪,扣动扳机后射出一颗子弹,子弹没有击中目标,最后 下落陷在土地中。请你说出以上过程中发生了哪些能量转化。 火药的化学能燃气的内能子弹的机械能空气、土地的内能 2.请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。
● 某太阳能电池工作时的效率是16%
● 某电动机工作的效率是83%
● 某锂电池充电时效率是99%
● 某柴油机工作的效率是35%
● 某电热水器工作的效率是87% 太阳能电池把接收到的太阳辐射的能量的16%转化为电能。 3.能量守恒是自然界的基本规律之一,下列能量转化过程中,属于内能的转移的是( )
A.用电灯照明
B.光合作用
C.用暖水袋取暖
D.天然气的燃烧 C 4. 下列说法中正确的是( )
A.冬天对着手哈气,手变暖是机械能转化为内能
B.用酒精灯给水加热,是机械能转化为内能
C.高速行驶的汽车爆胎是很危险的,从能量角度来看,是机械能与内能的相互转化
D.滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦,出现一道痕迹,是内能转化为机械能C动手动脑学物理 第1、3题
课后完成P30 按第4题要求写一篇小文章
复习本章内容,整理本章知识