《能量的转化与守恒》培优练习
迎世博晚会上，彩色的气球随欢庆的乐曲匀速上升，此过程中，气球的（ ）
A. 动能转化为重力势能，机械能不变
B. 动能不变，重力势能增大，机械能增大
C. 动能转化为重力势能，机械能增大
D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变
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
为了改善驻东海某岛礁边防战士的工作、生活条件，在岛上安装了太阳能电池板，白天太阳能电池板给蓄电池充电；晚上蓄电池为探照灯供电。关于白天与晚上的能量转化形式正确的是（）
A. 白天??? 太阳能电能化学能 B. 白天??? 太阳能内能电能
C. 晚上??? 化学能电能太阳能 D. 晚上??? 化学能电能化学能
世界上真有“绝对安全”的通信吗？有，那就是--量子通信．2016年8月16日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，如图所示．火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料______ 的特点；火箭发射升空时，燃料燃烧的______ 能转化为火箭的______ 能．
在一个标准大气压下，用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾，燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），焦炭的热值为3.0×107J/kg。求：
（1）水吸收的热量；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量；
（3）炉子烧水的效率。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
分析此题中能量的变化情况，需了解以下知识：动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度，质量越大，所处的位置越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能。此题考查的知识有：动能、重力势能的影响因素以及机械能的概念和它们之间的转化情况。
?【解答】
解：在彩色气球匀速上升的过程中，质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度越来越大，重力势能越来越大，机械能也在不断增大，只有B选项的说法符合题意。
故选B。
2.【答案】C
【解析】
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．
3.【答案】A
【解析】
【分析】
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。
【解答】
南沙某岛礁上安装了太阳能电池板。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使用。
故选A。
4.【答案】热值大；内；机械
【解析】
解：
（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，不仅液态氢的密度小，而且具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
（2）燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，又将内能转化为火箭的机械能．
故答案为：热值大；内；机械．
（1）热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小；
（2）首先要了解火箭升空这一过程的详细情况，根据每一个环节的具体情况来确定能量的转化．
该题以火箭发射为问题背景，考查能量的转化、氢热值最大的利用等知识点，是一道综合题，但难度不大．
5.【答案】解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×106J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量：
Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J；
（3）炉子烧水的效率：
η=×100%=×100%=22.4%。
答：（1）水吸收的热量是3.36×106J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×107J；
（3）炉子烧水的效率是22.4%。
【解析】
（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）知道焦炭的热值和质量，根据Q放=mq求出焦炭完全燃烧释放的热量；
（3）水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率。
本题考查学生对吸热公式和燃料燃烧放出热量公式、能量利用率公式的理解与运用，是一道较为简单的计算题。
《能量的转化与守恒》基础练习
如图，是酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（ ）
A. 酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B. 酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C. 试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D. 橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
下列能量转化的实验中,将内能转化为机械能的是( )
A. 太阳能电池发电 B. 水蒸气把壶盖顶起
C. 电灯发光 D. 弹弓将石头弹出
关于材料、能量、能源的相关知识，下列说法正确的是（ ）
A. 能量的转移与转化不具有方向性
B. 目前世界上的核能发电站是利用核聚变原理建成的
C. 太阳能电池是把太阳能转化为机械能
D. 纳米材料统指合成材料的基本单元大小在范围内的材料
下列说法中不正确的是（ ）
A. 伽利略是第一位提出“物体的运动并不需要力来维持”的物理学家
B. 卢瑟福在粒子散射实验的基础上，提出原子核式结构模型
C. 随着科学技术发展，人们能制造出一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器
D. 原子弹是根据核裂变原理制成的，氢弹是利用核聚变原理制成的
如图所示事例或实验中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A. 搓手取暖
B. 钻木取火
C. 水蒸汽将软木塞冲出
D. 下滑时臀部有灼热感
以下对科学史实的描述正确的是（ ）
A. “日心说”提出地球是宇宙的中心
B. 原子核式结构模型提出原子是由质子和中子构成
C. 光的色散现象表明太阳光是由多种色光混合而成
D. 能量守恒定律表明自然界中可利用的能量不会减少
下列说法中正确的是（ ）
A. 电饭锅工作时，将内能转化为电能
B. 电风扇工作时，将机械能转化为电能
C. 干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能
D. 在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能
图中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A. 滑下滑梯 B. 网球落地
C. 做功冲程 D. 压缩空气点火
根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（ ）
A. 随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B. 两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C. 电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
D. 出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动
能量既不会凭空______ ，也不会凭空产生，它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，在转化和转移过程中能的总量______ ．
如图是上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车．车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将______ 能转化为电能；同时，该汽车还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明，或转化为车内的空调制冷剂，不但是“零排放”，还实现了“负排放”．?以上能量的转化过程中，能的总量______ ．（选填“增大”、“减少”或“不变”）．
火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中能的转化情况如下：
煤的化学能通过锅炉转化为______ 能，再通过蒸汽轮机转化为______ 能，最后通过发电机转化为电能．
2018年4月1日，“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营，开通了交路1和交路2两条线路。交路2全长约20km，若电车某次跑完全程需要50min，则电车的平均速度为______km/h。“光谷量子号”采用了能量回收系统，例如电车下坡时，为了保持匀速运动，会带动发电机发电进行“刹车”，即将______能转化为______能供电车使用，更加节能环保。
搓手时手心发热，是通过______ 方式改变内能的；炉火将水烧开，是通过______ 方式改变内能的．从能量转化的角度看，前者是能的______ 过程，后者是能的______ 过程．从分子动理论讲，“墙内开花墙外香”，属于______ 现象，这个现象说明了______ ．
某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值为4×107J/m3．试求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）该热水器烧水的效率是多少？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
解：
A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，燃料的质量无关，故A错误；
B、酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分，被试管吸收一部分，所以酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收，故B错误；
C、加热过程中，通过热传递的方式增加水的内能，故C正确。
D、塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故D错误。
故选：C。
（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
（2）酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分，被试管吸收一部分，水吸收一部分，据此分析；
（3）用酒精灯加热的过程中，酒精的化学能转化为试管和水的内能，属热传递的方式；
（4）当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，就会将塞子冲出，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能。
本题考查了影响热值的因素、改变内能的方式以及能的转化，综合性强。
2.【答案】B
【解析】
解：A、太阳能电池发电，将太阳能转化为电能，不符合题意；
B、水蒸气对壶盖做功内能减少，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，符合题意；
C、电能发光消耗电能产生热量，将电能转化为内能，不符合题意；
D、弹弓恢复形变时将石块弹出，弹弓的弹性势能转化为石块的动能，不符合题意；
故选B。
分析各选择项中什么形式的能在减少，什么形式的能在增加，找到属于内能转化为机械能的物理过程。
对于判断能量转化的题目，我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向。也可以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。
3.【答案】D
【解析】
解：
A、能量的转移或转化过程中，总量是不变的，但是具有方向性的，故A错误；
B、核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的，故B错误；
C、太阳能电池工作时，消耗太阳能，产生电能，故是将太阳能转化为电能的装置，故C错误；
D、纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，故D正确．
故选D．
（1）能量的转移或转化过程中，总量是不变的，但是具有方向性的；
（2）核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的；
（3）太阳能电池是把太阳能转化为电能；
（4）纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成．纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区．
本题考查了能量的转化、核电站的工作原理、太阳能电池、纳米材料，属于基础知识．
4.【答案】C
【解析】
解：
A、伽利略最早提出“物体的运动并不需要力来维持”，并用斜面实验结合推理对这一观点进行了验证，故A正确；
B、卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了原子核式结构模型，这一研究过程就是建立模型的过程，故B正确；
C、能量既不会消灭，也不会产生，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，不可能制造出一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器，故C错误；
D、原子弹是利用重核裂变（链式反应）制成的核武器，氢弹是利用核聚变的原理制成的，故D正确。
故选：C。
（1）伽利略最早提出“物体的运动并不需要力来维持”；
（2）卢瑟福提出了原子核式结构模型；
（3）根据能量守恒定律分析；
（4）核能分为裂变和聚变两种。
本题考查物理学史，了解科学家的贡献，有利于对培养学习物理的兴趣。
5.【答案】C
【解析】
解：AB搓手取暖，钻木取火，都是机械能转化为内能．故AB错误；
C、水蒸气顶开软木塞，是利用水蒸气的内能来做功，把内能转化为机械能．故C正确；
D、由滑梯上滑下，臀部会有灼热感，机械能转化为内能．故D错误；
故选C．
在一定的条件下，各种能量都可以相互转化．内能转化为机械能就是利用内能来做功的过程．
此题主要考查的是对内能的利用的了解和掌握，是一道基础题．主要体现物理来源于生活，又服务于社会的新理念．
6.【答案】C
【解析】
解：
A、地心说认为地球是宇宙的中心，故A错误；
B、原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的，故B错误；
C、光的色散实验说明太阳光是一种复色光；是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成的，故C正确；
D、能量守恒定律表明自然界中可利用的能量不会减少，只是能量存在的形式不同，故D错误。
故选：C。
（1）地心说认为地球是宇宙的中心，其它天体都绕地球运行；日心说认为太阳是宇宙的中心，所以天体都绕太阳运行。
（2）原子由原子核与核外电子组成，质子与中子由夸克组成；
（3）复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。
（4）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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
此题综合考查光的色散、地心说、原子结构、光能量守恒定律等知识点，是一道综合性较强的题目。
7.【答案】D
【解析】
解：A、电饭锅主要是用来发热的，因此，电饭锅工作时，主要将电能转化成为内能，故A错误；
B、电风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能，故B错误；
C、干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，再提供给灯泡，故C错误；
D、在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能，故D正确。
故选：D。
不同的能量之间可以进行相互的转化，根据选项中描述的物体或现象，分析其消耗了哪种能量，又得到了哪种能量，从而做出判断。
本题考查了几种电器、电池的工作过程中能量的转化情况，难度不大，但要求细心作答，防止颠倒。
8.【答案】C
【解析】
解：
A．滑下滑梯，是克服摩擦做功使物体的温度升高，将机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．网球落地，是克服阻力做功，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．内燃机的做功冲程，是将内能转化为机械能，故C符合题意；
D．压缩空气点火，是将机械性能转化为内能，故D不符合题意．
故选C．
内能转化成机械能的实例必定是物体消耗内能对外做功的情况．
本题的关键是明确做功的实质是能量的转化，物体对外做功是将内能转化为机械能，对物体做功是将机械能转化为内能．
9.【答案】B
【解析】
解：A、永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误；
B、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B正确；
C、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，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误；
D、子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。
故选：B。
能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的。
熟知能量守恒定律，并知道能量的转化和转移的方向性是解答此类问题的关键。
10.【答案】消失；不变
【解析】
解：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另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移过程中，能的总量不变，这就是能量守恒定律．
故答案为：消失；不变．
根据能量守恒定律的内容可直接对题干中的问题进行解答．
本题考查能量守恒定律的内容，要掌握定律的内容及生活中的能量转化问题．
11.【答案】太阳；不变
【解析】
解：叶子车的顶部安装的是高效光电转换器，它是把太阳能转化为电能的装置．
能量既不能产生也不能消失，它只会从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体，能量的总量不变．
故答案为：太阳；不变．
（1）直接利用太阳能的方式有两种：一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能．
（2）能量既不能产生也不能消失，它只会从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体，能量的总量不变．
此题主要考查的是人们对太阳能利用的认识，充分体现了物理来源于生活，又服务于社会的新课程理念．
12.【答案】内；机械
【解析】
解：根据火力发电的工作过程可知，煤的化学能通过锅炉转化为内能，再通过蒸汽轮机转化为机械能，最后通过发电机转化为电能．
故答案为：内；机械．
根据火力发电的工作过程，判断每一个环节消耗和获得的能量是什么．
本题考查能量利用和转化，关键要知道各个环节的能量转化问题，要确定消耗哪种能量，最终得到哪种能量．
13.【答案】24；机械；电
【解析】
解：
（1）已知路程s=20km，时间t=50min=h，
则电车的平均速度：v===24km/h；
（2）当电车下坡时，会带动发电机发电进行“刹车”，发电机工作时，将机械能转化为电能供电车使用，更加节能环保。
故答案为：24；机械；电。
（1）已知路程和时间，根据v=算出平均速度；
（2）当高速运行的列车开始制动时，将动能转化为电能实现减速。
此题考查学生对速度公式、电磁感应在实际生活中的应用的理解和掌握，关注科技前沿，综合性较强，是一道好题。
14.【答案】做功；热传递；转化；转移；扩散；分子永不停息的做无规则运动
【解析】
解：
搓手时，双手克服摩擦做功，机械能可以转化为手的内能，此过程是通过做功的方式改变手的内能，故该过程是能的转化；
用炉火将水烧开，炉火温度比水高，热量从炉火传递给水，通过热传递方式增加了水的内能，故该过程是能的转移；
从分子动理论讲，“墙内开花墙外香”，属于扩散现象，这个现象说明了分子在永不停息的做无规则运动；
故答案为：做功；热传递；转化；转移；扩散；分子永不停息的做无规则运动．
（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，它们的主要区别是：做功是能量的转化，而热传递是能量的转移．
（2）扩散现象表明分子还是在永不停息地做无规则运动．
本题考查学生对改变内能方法、分子动理论的具体应用和掌握．
15.【答案】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq=0.21m3×4×107J/m3=8.4×106J；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×20kg×（60℃-10℃）=4.2×106J；
（3）该热水器烧水的效率：
η=×100%=×100%=50%。
答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；
（2）水吸收的热量是4.2×106J；
（3）该热水器烧水的效率是50%。
【解析】
（1）知道煤气的体积和热值，根据Q放=Vq求出煤气完全燃烧放出的热量；
（2）知道水的质量、水的比热容以及初温、末温，根据Q吸=cm（t-t0）求水吸收的热量；
（3）根据η=×100%求出该热水器烧水的效率。
本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式、效率公式的应用，是一道较为简单的计算题。
《能量的转化与守恒》提高练习
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. 暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能
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
在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是（ ）
A. 丙和丁 B. 乙和丁 C. 甲和乙 D. 甲和丙
从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（ ）
A. 电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B. 铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C. 发电机工作时主要将机械能转化为电能
D. 电热水壶工作时电能转化为内能
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
在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 锌电极是番茄电池的正极
B. 番茄电池可将化学能转化为电能
C. 番茄电池形成通路后，电子将从铜电极流出
D. 将电压表直接接在该番茄电池上，会损坏电压表
下列实验中能量转化关系的说法不正确的是（）
A. 来回迅速摩擦双手，手会发热机械能转化为内能
B. 将黑塑料袋内装水，放在太阳光下后温度会升高光能转化为内能
C. 用塑料尺在头发上摩擦后能吸引轻小的纸屑化学能转化为电能
D. 将太阳能电池连在小电扇上，并使它对着阳光，小电扇转动起来太阳能转化为机械能
国家“西气东输”工程正源源不断地向某市输送清洁能源--天然气。天然气燃烧时，可以将______能转化为内能。在古代，人类学会了钻木取火的方法，这是利用______的方式改变物体的内能。
如图是城市清洁车在水平路面上工作时的情景，它在工作过程中将垃圾自动吸入车内，此过程中如果清洁车做匀速直线运动，则机械能将______ （填“变大”、“变小”或“不变”），其中车身的LED灯起到警示的作用，它是由______ （填“超导”或“半导体”）材料制成的，它工作时将______ 能转化为光能．
如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。
（1）在这个过程中，燃料的______能转化为______能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸气的______能转化为塞子的______能。
（2）在液体沸腾过程中，水的内能______（选填“增加”“减少”或“不少”），水的温度______（选填“升高”“降低”或“不变”）
（3）这个实验基本反映出了热机的工作原理即可以利用能对外做功，它与汽油机的______冲程的原理相同。
用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值为4.2×107J/kg。求：
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）燃气灶烧水的效率。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
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.【答案】B
【解析】
解：甲是将机械能转化内能；乙为做功冲程，则为内能转化为机械能的过程；丙消耗电能转化为内能，为电能转化为内能的过程；丁通过加热使活塞飞出，为内能转化为机械能的过程；故能量转化相同的为乙与丁。
故选：B。
分析各实验装置中的能量变化可知能量的转化情况，则找出转化情况相同的即可。
在分析能量转化时要注意分析实验中消耗了哪些能量，同时主要产生的哪些能量，则可知能量的转化方向。
3.【答案】B
【解析】
解：A、电风扇工作时，消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能；故A正确；
B、铅蓄电池充电的过程，消耗电能，得到化学能，所以将电能转化为化学能；故B错误；
C、发电机发电时，消耗了机械能，得到电能，所以将机械能转化为电能；故C正确；
D、电水壶工作时消耗了电能，使水的温度升高，得到内能，故将电能转化为内能；故D正确。
故选：B。
判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；从能量转化的角度分析，电流做功的过程是将电能转化为其它形式能量的过程。
本题是一道基础题，知道做功过程是能量转化过程，具体问题具体分析即可正确解题。
4.【答案】A
【解析】
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．
5.【答案】B
【解析】
解：A、根据图示可知，与电压表正接线柱相连的为铜片，因此铜电极为正极，故A错误；
B、番茄电池是将化学能转化为电能，故B正确；
C、番茄电池形成通路后，电流从正极流向负极，因此电子从负极流向正极，即电子将从锌电极流出，故C错误；
D、根据图示可知，电压表示数较小，小于电压表量程，因此将电压表直接接在该番茄电池上，不会损坏电压表，故D错误；
故选：B。
根据电压表的正确使用方法确定电源的正负极；电池是将化学能转化为电能的装置；根据电流方向确定电子移动的方向；根据电压表的正确使用判断。
本题利用了电压表的使用方法来判断电源的正负极、电池的电压以及电源的能量转化问题，同时还考查了电流的形成，关键明确电流方向是从电源正极到负极，而电子方向与电流方向相反。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题通过实例考查了能量的转化，在做这类题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少了，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量．能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳。
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，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
【解答】
A.双手摩擦，是克服摩擦做功，将机械能转化为了内能，故A正确；
B.太阳光使塑料袋内水发热是将光能转化为内能，故B正确；
C.塑料尺在和头发的摩擦消耗了机械能，得到了电能，故C错误；
D.太阳能电池供电的电扇，在阳光照射下转动，转动的过程中是将太阳能转化为机械能，故D正确。
故选C。
7.【答案】化学；做功
【解析】
解：
天然气燃烧时将天然气化学能转化成内能；
钻木取火是克服摩擦做功机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为：化学；做功。
（1）燃料燃烧时将化学能转化成内能；
（2）做功和热传递都可以改变物体的内能。物体对外做功，物体内能减少，对物体做功，物体内能增加。
本题考查了能的转化、改变物体内能的两种方式，属于基础性题目。
8.【答案】变大；半导体；电
【解析】
解：（1）清洁车在水平路面上做匀速直线运动时，速度和高度不变，质量变大，则重力势能和动能均变大，机械能变大；
（2）LED灯是由半导体材料制成的，工作时将电能转化为光能．
故答案为：变大；半导体；电．
（1）影响动能的影响因素是物体的质量和运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和高度，动能和势能统称为机械能，分析各个因素的变化判断机械能的变化；
（2）发光二极管是由半导体材料制成的，工作时将电能转化为光能．
本题考查了影响动能和势能因素的应用以及半导体的材料、能量的转化，分析好清洁车工作时速度、质量和高度的变化是关键．
9.【答案】解：
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=m煤气q=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（70℃-20℃）
=1.05×107J；
（3）煤气灶的效率：
η==×100%=50%。
答：
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1×107J；
（2）水吸收的热量为1.05×107J；
（3）燃气灶烧水的效率为50%。
【解析】
（1）已知煤气的质量和热值，可利用公式Q放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量（总能量）。
（2）知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算水吸收的热量（有用能量）。
（3）求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，利用公式η=计算煤气灶的效率。
本题考查学生对热传递过程中的吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用，知道哪些是有用能量、哪些是总能量是关键。
10.【答案】化学；内；内；机械；增加；不变；做功
【解析】
解：（1）在实验过程中，酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内能，当内能增大到一定程度时，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，把塞子冲出去；
（2）在液体沸腾过程中，水会吸收热量，内能变大，但水的温度不变；
（3）实验中能量的转化是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同。
故答案为：（1）化学；内；内；机械；（2）增加；不变；（3）做功。
（1）当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，内燃机的做功冲程就是利用这种原理；
（2）物体吸热，内能变大，水沸腾时温度保持不变；
（3）汽油机的做功冲程中内能转化为机械能。
此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能。
