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第3节:能量的转化与守恒
1.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,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,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
2.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
1.考点解析
能量转化与守恒比较抽象,也是学生学习热学内容的收尾,在本节主要考查能量的转化形式和理解能量的守恒概念。尤其是对能量守恒概念的理解是学生学习的难点,同样也是本节的重点。中考试卷中有关 转化与守恒的问题也会经常出现,希望引起大家的重视。本节内容一般不会单独组成一个试题,大多数会和热学部分的其他知识点结合在一起组成一个题目;考查主要方向是能量之间的转化,考试题型以选择题、填空题为主。
2.中考题型分析
纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,对本节知识点的考查主要集中在能量的转化方面,能量守恒也曾出现,但概率不高。分值在1-2分之间。
本节考点在2019年中考物理试卷中有可能出现,也会延续以前的考查方式和规律,不会有很大变化。考查思路主要分为:对能量转化类型的判断、对能量守恒规律的理解。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 能量的转化 选择题或填空题,考查能量之间是如何转化的
一般考点 能量守恒 选择题、填空题,考查对能量守恒概念的理解
冷门考点 对能量守恒的判断 选择题居多,考查对你来了守恒规律的理解
★考点一:能量的转化与应用
◆典例一:(2018 广安)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )。
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量;
B.0℃的冰熔化成0℃的水内能不变;
C.汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能;
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【考点】能量转化与守恒。
【解析】(1)物质直接从固态变为液态的过程叫升华,升华吸热;(2)物质从气态变成液态称为液化,液化放热,“白气”通常是指大量的小水珠;物质由固态变为气态叫升华,升华吸热;(3)组成物质的分子在不停地做无规则运动;(4)水的比热容较大,与其它物质相比,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量最多。
解:A、夏天,常用干冰给食品保鲜,干冰有固态直接变成气态,是升华现象,干冰升华吸热,故A正确。
B、当水烧开时,从壶嘴冒出温度较高的水蒸气在空气中遇冷放出热量,液化成小水珠,故B错误。
C、打开酒精瓶的瓶塞后,教室里弥漫着酒精味,是扩散现象,是分子无规则运动的结果,故C正确。
D、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以暖气装置中用水来供热;升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机中用水来冷却,故D正确。
故选B。
◆典例二:(2018·绵阳)2018年4月2日,天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号,在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中,天宫一号的部分机械能( )。
A.通过热传递转化为大气的内能; B.通过重力做功转化为大气的内能;
C.通过摩擦做功转化为大气的内能;D.通过重力做功转化为残骸的内能
【考点】能量的转化。
【解析】改变内能的方法有两个:做功和热传递,据此分析。
解:天宫一号在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层时,高度减小,重力势能减小,克服与大气的摩擦做功,机械能转化为内能。故D正确。
故选:D。
★考点二:能量守恒定律
◆典例一:(2018·孝感)关于做功或能量转化的过程中,下列说法正确的是( )。
A. 汽油机在压缩冲程中,是内能转化为机械能;
B. 拉弯的弓将箭射出,其弹性势能主要转化为动能;
C. 电动机工作过程中,是机械能转化为电能;
D. 吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离,此过程中货物的重力对自身做了功
【考点】能量的转化。
【解析】(1)在压缩冲程中,活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物,活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能;(2)根据动能和势能的转化分析;(3)电动机是消耗电能的机械;(4)根据做功的两个条件分析。
解答:A、在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大,此过程中机械能转化为内能,故A错误。
B、当运动员将弓拉开时,弓发生了弹性形变,具有较大的弹性势能,当人松手后,弦对箭做功消耗了弹性势能,箭的速度增大,动能增大,所以弹性势能主要转化为动能,故B正确。
C、电动机工作过程中,消耗了电能,电能主要转化为机械能,故C错误。
D、吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离,此过程中货物没有在重力的方向上通过距离,所以重力不做功,故D错误。故选B。
◆典例二:(2017 岳阳)随着人们的生活水平的提高,汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是( )。
A.用甘油做发电机的冷却剂;
B.发电机做功冲程将内能转化为机械能;
C.精心保养可使发电机的效率达到100%;
D.排出的尾气对环境没有任何污染
【考点】热机、内能的利用。
【解析】A.用甘油做发电机的冷却剂,错误;用水的比热容大的特性,用水做冷却剂。
B.发电机做功冲程将内能转化为机械能,正确。
C.精心保养可使发电机的效率达到100%,错误,任何机械运动都会发热做额外功。
D.排出的尾气对环境没有任何污染,错误,排出的尾气对环境有污染。故选B。
【答案】B。
1.(2017 杭州)如图,汽油机处于工作过程中的某个冲程,对此冲程下列叙述正确的是( )。
A.压缩冲程,机械能转化为内能;
B.压缩冲程,内能转化为机械能;
C.做功冲程,机械能转化为内能;
D.做功冲程,内能转化为机械能
2.(2018 温州)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( )。
A.电能→机械能→光能;B.光能→机械能→电能;
C.光能→电能→机械能;D.机械能→电能→光
3.(2018 淄博)关于热和能,正确的说法是( )。
A.热传递过程中,内能大的物体放出热量;
B.热机做功冲程中,内能转化为机械能;
C.物体内能减少,温度一定降低;
D.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
4.(2017 郴州)小明放学回家,看到妈妈正在做饭,小明的以下分析正确的是( )。
A.回到家中就能闻到饭菜香味是分子无规则运动的结果;
B.用高压锅煮饭,熟得比较快,是因为气压越大,水的沸点越低;
C.用燃气灶炒菜,燃料燃烧时将内能转化为化学能;
D.盛热汤的碗很烫,是因为热汤把温度传给了碗
5.(2017 福建)下列利用改变内能对外做功的设备是( )。
A.洗衣机 B.柴油机 C.收音机 D.电视机
6.(2017 无锡)以下关于内能的说法正确的是( )。
A.0℃的物体没有内能;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能;
C.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能;
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
7.(2017 绵阳)如图所示,酒精灯对烧杯中一定质量0℃的冰水混合物加热,至沸腾后继续加热一段时间。下列说法正确的是( )。
A.冰水混合状态,冰和水的总内能不变;
B.温度升高过程中,烧杯中水的机械能增加;
C.温度升高过程中,烧杯中水的内能不变;
D.沸腾过程中,烧杯中水的内能减少
8.(2018 温州)如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“蒸汽船”就向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过 的方式改变水的内能。
(2)当管向右喷落汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这说明了 。
9.(2017 河北)汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将 能转化成 能,一辆汽车一年行驶三万公里,消耗汽油2t,这些汽油完全燃烧放出 J的热量。(q汽油=4.6×107J/kg)
10.(2017 云南)“六 一”儿童节期间,小朋友在锦江山公园里荡秋千,当秋千从高处落下时,重力势能 (选填“变大”、“变小”或“不变”),不再用力推时,秋千最后会停下来,在此过程中机械能转化为 能。
跟踪训练解析
1.(2017 杭州)如图,汽油机处于工作过程中的某个冲程,对此冲程下列叙述正确的是( )。
A.压缩冲程,机械能转化为内能;
B.压缩冲程,内能转化为机械能;
C.做功冲程,机械能转化为内能;
D.做功冲程,内能转化为机械能
【考点】热机。
【解析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,可以判断是压缩冲程,在压缩冲程中机械能转化为内能,故A正确,B、C、D错。故选A。
【答案】A。
2.(2018 温州)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( )。
A.电能→机械能→光能;B.光能→机械能→电能;
C.光能→电能→机械能;D.机械能→电能→光
【考点】能量转化与守恒。
【解析】太阳能电池板,把太阳能转化为电能,电动机把电能转化为机械能。
解:太阳能板,在光照时发电,即把太阳能转化为电能;电能供给电动机,转化为机械能,调节百叶窗的开合;故该过程中发生的能量转换是光能→电能→机械能。故选C。
【答案】C。
3.(2018 淄博)关于热和能,正确的说法是( )。
A.热传递过程中,内能大的物体放出热量;
B.热机做功冲程中,内能转化为机械能;
C.物体内能减少,温度一定降低;
D.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
【考点】物体内能转化。
【解析】(1)热传递的条件是存在温度差;(2)热机做功冲程中,内能转化为机械能;(3)内能的大小与温度、状态等因素有关;(4)燃料放出热量的多少与燃料的热值和质量有关。
解:A、热传递过程中,温度高的物体放出热量,故A错误。
B、热机做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞运动,内能转化为机械能,故B正确。
C、晶体在凝固的过程中,放出热量,但温度不变,故C错误。
D、燃料放出热量的多少与燃料的热值和质量有关,燃料的热值越大,燃烧时放出的热量不一定多,故D错误。故选:B。
【答案】B。
4.(2017 郴州)小明放学回家,看到妈妈正在做饭,小明的以下分析正确的是( )。
A.回到家中就能闻到饭菜香味是分子无规则运动的结果;
B.用高压锅煮饭,熟得比较快,是因为气压越大,水的沸点越低;
C.用燃气灶炒菜,燃料燃烧时将内能转化为化学能;
D.盛热汤的碗很烫,是因为热汤把温度传给了碗
【考点】扩散、内能的转化、热量。
【解析】(1)构成物质的分子总在做永不停息的无规则运动,生活中的扩散现象就说明了分子的运动;(2)液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点就越高;(3)燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能;(4)在热传递过程中传递的是热量。
A:能闻到饭菜的香味是分子的无规则运动产生扩散的结果,故A正确;
B:用高压锅煮饭,熟得比较快,是因为液体的沸点随气压增大而升高,故B错误;
C:燃气灶是通过燃料的燃烧放出热量,将燃料化学能转化为内能,故C错误;
D:盛热汤的碗很烫,是因为热汤把热量传给了碗,故D错误。故选A。
【答案】A。
5.(2017 福建)下列利用改变内能对外做功的设备是( )。
A.洗衣机 B.柴油机 C.收音机 D.电视机
【考点】做功改变物体内能。
【解析】要解答本题需掌握:内能和机械能的相互转化,利用内能来做功就是内能转化为机械能。
解:A、洗衣机的主体是电动机,是电能转化为机械能;故A错误。
B、柴油机属于热机,是利用内能对外做功的设备;故B正确。
CD、收音机和电视机是利用电磁来工作的设备,不存在内能做功现象;故CD错误。故选B。
【答案】B。
6.(2017 无锡)以下关于内能的说法正确的是( )。
A.0℃的物体没有内能;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能;
C.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能;
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【考点】物体内能的改变;内能的概念;热传递;内燃机的四个冲程。
【解析】(1)内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,物体的温度越高,内能越大;一切物体都有内能;(2)改变物体内能的方式有:做功和热传递;(3)热机的四个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.压缩冲程中,机械能转化为内能;做功冲程中,内能转化为机械能;(4)热传递的条件是物体间存在温度差。
解:A、一切物体都有内能,所以0℃的物体也有内能,故A错误。
B、做功和热传递都可以改变物体的内能,故B正确。
C、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,故C错误。
D、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误。故选B。
【答案】B。
7.(2017 绵阳)如图所示,酒精灯对烧杯中一定质量0℃的冰水混合物加热,至沸腾后继续加热一段时间。下列说法正确的是( )。
A.冰水混合状态,冰和水的总内能不变;
B.温度升高过程中,烧杯中水的机械能增加;
C.温度升高过程中,烧杯中水的内能不变;
D.沸腾过程中,烧杯中水的内能减少
【考点】熔化与熔化吸热特点;沸腾及沸腾条件;温度、热量与内能的关系。
【解析】(1)晶体熔化过程中吸收热量但温度保持不变;(2)沸腾过程,水的质量较小,内能减小。
解:A、冰是晶体,由于晶体熔化过程中处于冰水混合状态,吸热,内能增加,但温度始终保持0℃不变,故A错误。
BC、温度升高过程中,吸收热量,水的内能增加,但机械能不变,故BC错误。
D、沸腾过程中,吸收热量,温度不变,水的质量减小,故水的内能减小,故D正确。故选D。
【答案】D。
8.(2018 温州)如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“蒸汽船”就向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过 的方式改变水的内能。
(2)当管向右喷落汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这说明了 。
【考点】改变内能的方法以及力的相互作用性的应用。
【解析】(1)改变内能的方法有做功和热传递;(2)物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体有力的作用,同时它也受到另一个物体力的作用。
解:(1)蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能,这是通过热传递的方式改变水内能的。
(2)由图可知,水沸腾时产生大量的水蒸气,水蒸气从铜管喷出时是内能转化为机械能,喷出时给空气一个力,由于物体间力的作用是相互的,空气给水蒸气一个大小相等,方向相反的力推动蒸汽船前行。
故答案为:热传递;物体间力的作用是相互的。
9.(2017 河北)汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将 能转化成 能,一辆汽车一年行驶三万公里,消耗汽油2t,这些汽油完全燃烧放出 J的热量。(q汽油=4.6×107J/kg)
【考点】热机、热值及其计算。
【解析】(1)内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程将机械能转化成内能,压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能;做功冲程将内能转化成机械能;(2)燃料完全燃烧放出的热量用公式Q=qm计算,其中q为燃料的热值。
解答如下:
(1)内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能,其中压缩冲程将机械能转化成内能;
(2)2t汽油完全燃烧要放出的热量:Q放=mq=2×103kg×4.6×107J/kg=9.2×1010J。
【答案】化学、内、9.2×1010。
10.(2017 云南)“六 一”儿童节期间,小朋友在锦江山公园里荡秋千,当秋千从高处落下时,重力势能 (选填“变大”、“变小”或“不变”),不再用力推时,秋千最后会停下来,在此过程中机械能转化为 能。
【考点】动能和势能的转化与守恒;机械能和其他形式能的转化。
【解析】(1)在物体质量一定的情况下,物体的高度增加,重力势能变大,高度降低,重力势能减小;(2)在考虑摩擦等阻力的情况下,机械能并不守恒,而是会逐渐转化为内能。
解:(1)秋千在下降过程中质量不变,随高度的降低,重力势能变小。
(2)不再用力推时,秋千最后会停下来,在此过程中机械能会克服摩擦与空气阻力,逐渐转化为内能。
知识点精析
考点概览
典例精析
跟踪训练
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第3节:能量的转化与守恒跟踪训练(附解析)
一、选择题
1.下列关于能量转化的实例,你认为说法正确的是( )。
A.水轮机带动发电机发电﹣电能转化为机械能;
B.燃料燃烧﹣化学能转化为内能;
C.汽油机的做功冲程﹣机械能转化为内能;
D.给蓄电池充电﹣化学能转化为电能
2.以下关于能量的说法中,不正确的是( )。
A.所有能量转化过程,都遵守能量守恒定律;
B.汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能;
C.电动机在工作的过程中,电能转化为机械能的效率小于1 ;
D.物体受到平衡力的作用时,其重力势能一定保持不变
3.某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是( )。
A.热机;B.电动机;C.发电机;D.电吹风
4.关于能量及其能量之间的转化,下列说法正确的是( )。
A. 火山具有内能,冰山不具有内能;
B. 火箭在加速上升时,机械能保持不变;
C. 拦河大坝使水位升高,增加了水的重力势能;
D. 坠落的陨石在空中划过一道亮光时,内能转化为机械能
5.下列能量的转化中,属于机械能转化为内能的是( )。
A.点燃爆竹,爆竹腾空而起;B.汽车紧急刹车,轮胎发热;
C.给生石灰加水,温度升高;D.给电炉通电,电炉发热
6.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中( )。
A.木块的重力势能全部转化为动能;B.木块的动能增加,重力势能减小;
C.木块有一部分机械能转化为内能;D.木块的机械能全部转化为内能
7.下面关于能量的说法中,正确的是( )。
A.用砂轮磨刀是由内能转化为动能;
B.陨石进入大气层成为流星时,是内能转化为机械能;
C.壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动,是水的势能转化为壶盖的动能;
D.用打气筒给轮胎打气,打气筒发热,是机械能转化为内能
8.火箭在大气层里加速上升的过程中( )。
A.机械能减少,内能增加;B.机械能增加,内能减少;
C.机械能与内能都增加;D.机械能不变,内能增加
二、填空题
9.通讯卫星板状的两翼是太阳电池板,它的作用是把 能转化为 能,供卫星使用。
10.在下列现象中,能量是怎样转化的?
(1)用锯锯木头,过一会锯条变热了;______________________;
(2)木材燃烧,发光发热;_________________________________;
(3)植物进行光合作用;_________________________________;
(4)电动机通电后转动起来;_________________________________;
(5)核电站发电;_________________________________;
(6)蓄电池放电;_________________________________;
(7)对蓄电池充电。_________________________________。
11.从能量的角度分析如图所示的滚摆和单摆上下的运动情况,它们共同表明________。
12.把一个薄壁金属管固定在桌上,里面放一些酒精,用塞子塞紧,拿一根绳子在管外绕几圈,并迅速地来回拉动绳子,过一会儿,你会看到塞子跳了起来,如图所示。从能量的角度分析,这个现象表明_________________________。
13.水轮机带动发电机发电,是___________能转化为___________能;电动机带动水泵,把水抽到高处,是___________能转化为___________能。
三、综合题
14.你知道自然界中哪些能量之间可以相互转化吗?举例说明:如:发光的电灯,电能转化为光能。
15.联系生活,用所学知识回答下列问题。
依照示例,写出下列情景中主要的能量转化形式。
序号 用电器 能量的转化
示例 收音机发声 电能转化为声能
1 为手机充电
2 箭射出
3 电热水壶烧开水
4 瀑布飞流直下
第3节:能量的转化与守恒跟踪训练解析
一、选择题
1.下列关于能量转化的实例,你认为说法正确的是( )。
A.水轮机带动发电机发电﹣电能转化为机械能;
B.燃料燃烧﹣化学能转化为内能;
C.汽油机的做功冲程﹣机械能转化为内能;
D.给蓄电池充电﹣化学能转化为电能
【考点】能量的转化。
【解析】A:水轮机带动发电机发电是由机械能转化为电能,故A的说法错误。
B.燃料燃烧属于化学能转化为内能;故此说法正确。
C.汽油机的做功冲程是气缸内的内能转化为机械能,故此说法错误。
D.给蓄电池充电是把电能转化为蓄电池内部的化学能,故此说法错误。正确答案是B。
【答案】B。
2.以下关于能量的说法中,不正确的是( )。
A.所有能量转化过程,都遵守能量守恒定律;
B.汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能;
C.电动机在工作的过程中,电能转化为机械能的效率小于1 ;
D.物体受到平衡力的作用时,其重力势能一定保持不变
【考点】热机、能量的转化与守恒。
【解析】A:所有能量转化过程,都遵守能量守恒定律;此说法正确。因为能量既不会消灭,也不会创生,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,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
B:汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能;此说法正确。做功冲程是把气缸内的内能通过连杆、曲轴带动物体运动,是内能转化为机械能。
C.电动机在工作的过程中,电能转化为机械能的效率小于1 ;此说法正确。电动机在工作过程中,电能主要转化为机械能,还有部分电能转化热能、磁场能等,所以说电动机的电能转化为机械能的效率不可能等于1,必然小于1。
D.物体受到平衡力的作用时,其重力势能一定保持不变;此说法错误。物体受到平衡力作用,只能说物体运动状态不发生变化,其重力势能有可能变化;如物体匀速上升过程,物体受到平衡力作用,但其重力势能在增加。故D的说法是错误的。符合题意,故此题答案是D。
【答案】D。
3.某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是( )。
A.热机;B.电动机;C.发电机;D.电吹风
【考点】能量的转化。
【解析】由能量流向图判断该机器主要将电能能转化成了机械能和热能输出。我们知道,热机将内能转化为机械能;电动机将电能转化为机械能;发电机将机械能转化为电能;电吹风将电能转化为机械能和内能。
由图可知,该机器消耗的是电能,得到了机械能和内能,故、B、C均不合题意;电吹风是将电能转化为机械能和内能,故D符合题意。正确答案是D。
【答案】D。
4.关于能量及其能量之间的转化,下列说法正确的是( )。
A. 火山具有内能,冰山不具有内能;
B. 火箭在加速上升时,机械能保持不变;
C. 拦河大坝使水位升高,增加了水的重力势能;
D. 坠落的陨石在空中划过一道亮光时,内能转化为机械能
【考点】内能、内能的转化。
【解析】A.火山具有内能,冰山不具有内能;这种说法错误,任何物体、物体无论温度高低都具有内能,所以冰山同样具有内能,故A错。
B.火箭在加速上升时,机械能保持不变;火箭在加速上升过程中,它的动能和势能都在增加,机械能增加;故B的说法错误。
C.拦河大坝使水位升高,增加了水的重力势能;拦河大坝使水位升高,水的重力势能肯定增加,故C的说法正确。
D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时,内能转化为机械能;陨石划出的亮光是它与空气摩擦发热产生的,其内能增加,它的机械能不是其内能转化来的,故D的说法错误。正确答案是C。
【答案】C。
5.下列能量的转化中,属于机械能转化为内能的是( )。
A.点燃爆竹,爆竹腾空而起;B.汽车紧急刹车,轮胎发热;
C.给生石灰加水,温度升高;D.给电炉通电,电炉发热
【考点】能量的转化。
【解析】本题的关键是弄清在各种能量的转化过程中前后能量的形式。点燃爆竹,爆竹腾空而起,是火药的化学能转化为内能,内能又转化为机械能;汽车紧急刹车,是轮胎与地面摩擦生热,机械能转化为内能;给生石灰加水,发生化学变化,属于化学能转化为内能;给电炉通电,电炉发热,是电能转化为内能。
【答案】B。
6.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中( )。
A.木块的重力势能全部转化为动能;B.木块的动能增加,重力势能减小;
C.木块有一部分机械能转化为内能;D.木块的机械能全部转化为内能
【考点】机械能的转化。
【解析】解答本题注意“匀速”“下滑”这两个条件,既然是匀速,则动能保持不变,而下滑又说明势能在减小,减小的势能没有转化为动能,由能量守恒定律可知,减小的能量一定转化为其他形式的能了,转化为什么能了呢?由于斜面是粗糙的,木块与斜面摩擦生热,重力势能转化为内能。所以是一部分机械能转化为内能,而不是全部。答案C。
【答案】C。
7.下面关于能量的说法中,正确的是( )。
A.用砂轮磨刀是由内能转化为动能;
B.陨石进入大气层成为流星时,是内能转化为机械能;
C.壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动,是水的势能转化为壶盖的动能;
D.用打气筒给轮胎打气,打气筒发热,是机械能转化为内能
【考点】机械能之间的转化。
【解析】本题实际上考查了做功改变物体内能的实质,即内能和其他形式的能的相互转化。砂轮磨刀时,克服摩擦力做功,是机械能转化为内能,选项A错误。陨石进入大气层,克服摩擦力做功,消耗机械能,内能增大,温度升高,发光发热,选项B错误。壶中的水沸腾时产生大量的水蒸气,水蒸气膨胀推动壶盖做功,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,选项C错误。用打气筒给轮胎打气,压缩气体做功,机械能转化为内能,选项D正确。答案D。
【答案】D。
8.火箭在大气层里加速上升的过程中( )。
A.机械能减少,内能增加;B.机械能增加,内能减少;
C.机械能与内能都增加;D.机械能不变,内能增加
【考点】能量的转化。
【解析】火箭由于加速上升,速度增大,火箭的动能增大,上升过程中高度增加,重力势能也增大,因此机械能也增大;火箭在大气层中上升,要克服摩擦力做功,内能要增加,所以选项C正确。选项A、B、D错误。本题容易错选A,错误的原因是认为火箭在大气层中上升,要克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,而没有考虑到火箭加速上升,动能和重力势能都要增加,解答本题的关键是明确机械能的大小跟哪些因素有关。答案C。
【答案】C。
二、填空题
9.通讯卫星板状的两翼是太阳电池板,它的作用是把 能转化为 能,供卫星使用。
【考点】能量的转化。
【解析】通讯卫星的太阳能电池板是通过能量转化,为通讯卫星提供能量的装置。所以它的作用是把太阳能转化为电能。
答案:太阳;电。
10.在下列现象中,能量是怎样转化的?
(1)用锯锯木头,过一会锯条变热了;______________________;
(2)木材燃烧,发光发热;_________________________________;
(3)植物进行光合作用;_________________________________;
(4)电动机通电后转动起来;_________________________________;
(5)核电站发电;_________________________________;
(6)蓄电池放电;_________________________________;
(7)对蓄电池充电。_________________________________。
【考点】能量的转化类型。
【解析】能量的转化是非常普遍的,各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化。正确区分转化前、后能量的存在形式,理解转化过程,即可判断能量是怎样转化的。
答案:(1)机械能转化为内能;
(2)化学能转化为内能和光能;
(3)光能转化为化学能;
(4)电能转化为机械能;
(5)核能转化为电能;
(6)化学能转化为电能;
(7)电能转化为化学能。
11.从能量的角度分析如图所示的滚摆和单摆上下的运动情况,它们共同表明________。
【考点】能量的转化。
【解析】滚摆和单摆向下运动时,重力势能转化为动能,向上运动时,动能转化为重力势能,它们可以反复上下运动,共同表明:动能和重力势能之间可以相互转化。认识到这一点,可以让学生从能量的角度分析自然界中各种现象之间的相互联系。
答案:动能和重力势能之间可以相互转化。
12.把一个薄壁金属管固定在桌上,里面放一些酒精,用塞子塞紧,拿一根绳子在管外绕几圈,并迅速地来回拉动绳子,过一会儿,你会看到塞子跳了起来,如图所示。从能量的角度分析,这个现象表明_________________________。
【考点】能量的转化。
【解析】绳子与金属管摩擦,机械能转化为内能;高温筒壁对酒精加热,这是能量的转移;高温酒精推动塞子做功,使塞子跳起,内能转化为机械能。所以在整个过程中,存在着内能和机械能之间的相互转化,也存在着能量的转移。能答出“内能和机械能之间可以相互转化”即可。
答案:内能和机械能之间可以相互转化(和转移)。
13.水轮机带动发电机发电,是___________能转化为___________能;电动机带动水泵,把水抽到高处,是___________能转化为___________能。
【考点】能量的转化。
【解析】通过实例,认识能量之间的相互转化情况。水轮机带动发电机发电,消耗的是水能,产生的是电能;而电动机带动水泵,消耗的是电能,产生的是水能。这里突出体现了能量之间的相互转化。
答案:机械;电;电;机械。
三、综合题
14.你知道自然界中哪些能量之间可以相互转化吗?举例说明:如:发光的电灯,电能转化为光能。
【考点】能量的转化。
【解析】让学生自己列举能量转化的例子,丰富学生的生活经验,为在学习中通过归纳法分析问题积累材料。学生列举的例子可多可少,教师只要应用归纳法略加指点,即可水到渠成地得出能量守恒定律。
答案:摩擦生热,机械能转化为内能。植物光合作用,光能转化为化学能。煤燃烧,化学能转化为内能。电动机车运动,电能转化为机械能,等等。
15.联系生活,用所学知识回答下列问题。
依照示例,写出下列情景中主要的能量转化形式。
序号 用电器 能量的转化
示例 收音机发声 电能转化为声能
1 为手机充电
2 箭射出
3 电热水壶烧开水
4 瀑布飞流直下
【考点】能量的转化。
【解析】(1)给手机充电:消耗电能,产生化学能,故是将电能转化为化学能。
箭射出:消耗弓的弹性势能得到箭运动的动能,故是将弹性势能转化为动能。
电热水壶烧开水:消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能。
【答案】表中答案为:
序号 用电器 能量的转化
示例 收音机发声 电能转化为声能
1 为手机充电 电能转化为化学能
2 箭射出 弹性势能转化为动能
3 电热水壶烧开水 电能转化为内能
4 瀑布飞流直下 重力势能转化为动能
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