3.8
能量的转化与守恒（二）
总分
100
分，共
3
大题
15
题
基础乐园(总分
32
分，共
6
题)
1.
(12分)通过学习我们知道，在能量的转化过程中，能量既不会____，也不会____。它只会从一种形式____为另一种形式或者从一个物体____到另一个物体。而在转化或转移的过程中，________保持不变。这就是能量转化和守恒定律，它是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是________，都遵循这个定律。
【答案】消灭;
创生;
转化;
转移;
能的总量;
微观粒子
2.
(4分)
如图所示是某实验小组制作的水果电池，能使发光二极管长时间地发光。整个过程的能量转化是：__________________________________。
【答案】化学能转化为电能，电能再转化为光能
3.
(4分)
如图所示，球A和球B通过细绳绕在定滑轮上，球A向上运球球B向下运动，则下列说法正确的是…………………………………………………………………………（
?
?）
A.
球A的质量一定小于球B
B.
球A的重力势能增大，球B的动能增加
C.
球A的动能一定大于球B的动能
D.
球A的机械能在增加，球B的机械能在减小
【答案】D
4.
(4分)
下列有关能量转化的叙述，不正确的是………………………………………（
?
?）
A.
射箭是将势能转化成动能
B.
核电站发电是将核能转化成电能
C.
蓄电池充电是将化学能转化成电能
D.
钻木取火是将机械能转化成内能
【答案】C
5.
(4分)
根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是………………（
?
?）
A.
①②
B.
②③
C.
③④
D.
①③
【答案】D
6.
(4分)
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——化学能转化为内能和光能
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
【答案】B
应用拓展(总分
30
分，共
4
题)
7.
(6分)
如图，两个质量相等的小铁球A、B从两个高度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点滑到底部，如果它们都是从静止开始下滑，忽略各种阻力，则下列说法中不正确的是（
?
）
A.
下滑到底部时，两球动能相等
B.
下滑过程中重力对两球做的功不相等
C.
到达底部时，两球速度相等
D.
下滑过程中两球的机械能总量不变
【答案】B
8.
(6分)
如图所示是一位大伯利用独轮车将半山腰的红薯运送到山脚家中的情景，假设他在下坡过程中是匀速运动的，则车的……………………………………………………（
?
?）
A.
动能不变，重力势能增加，总机械能增加
B.
动能增加，重力势能减小，总机械能不变
C.
动能减小，重力势能减小，总机械能减小
D.
动能不变，重力势能减小，总机械能减小
【答案】D
9.
(6分)
某同学从一楼到三楼做功所消耗的能量为W1，在此过程中，人体呼吸作用产生的能量为W2，则W1和W2的大小关系是……………………………………………………（
?
?）
A.
W1＞W2
B.
W1＜W2
C.
W1＝W2
D.
无法判断
【答案】B
10.
(12分)
据报道，青岛一个小伙子在自家居民楼顶上，自己设计、组装了一套微型太阳能发电站，被媒体称为“中国家庭光伏电站第一人”。
(1)
该太阳能发电站发电时，将光能转化为__
能，太阳能发电具有__________
的优点。
【答案】电;
清洁无污染
(2)
该太阳能发电站工作8小时可发电10千瓦·时，则其功率是________
千瓦。
【答案】1.25
(3)
10千瓦时的电能，如果由热电转化效率为30%的热电厂来供电，需要完全燃烧煤__
千克。（煤的热值q煤＝3×107焦/千克）
【答案】4
思维挑战(总分
38
分，共
5
题)
11.
(9分)100℃的水能自动地把内能转移给低温的空气，______（填“也能”或“但不能”）相反；汽车制动时，由于摩擦，汽车的______转变为地面、空气的内能，这些散失到空气和地面的内能，不能自动地用来再次开动汽车，这说明能量的转化和转移具有______。
【答案】但不能;
机械能;
方向性
12.
(6分)
将一台电风扇放在一只不透热的密闭箱子里，箱内空气干燥。开启电扇，当电扇工作一段时间后，箱内的温度将…………………………………………………………（
?
?）
A.
升高
B.
降低
C.
不变
D.
不能确定
【答案】A
13.
(4分)
如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区域（“×”代表磁感线垂直于纸面向里）。若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为EA和EB，则EA和EB的大小关系是__________
。
【答案】EA＜EB
14.
(13分)
使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一。有一款太阳能汽车，太阳光照射到该车电池板上的总功率为8×103瓦时，电池产生的电压是120伏，该电压对车上电动机提供的电流是10安。问：
(1)
此时电动机每分钟消耗的电能是多少焦耳？
【答案】
电动机每分钟消耗的电能：W电＝UIt＝120伏×10安×60秒＝7.2×104焦；
(2)
若电动机线圈的电阻为4欧，则电流通过线圈每分钟产生的热量是多少焦耳？
【答案】
电流通过线圈每分钟产生的热量：Q＝I2Rt＝(10安)2×4欧×60秒＝2.4×104焦；
(3)
该款太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率多大？（机械摩擦忽略不计）
【答案】
太阳能汽车每分钟转化为电动机的机械能：W机械＝W电-Q＝7.2×104焦-2.4×104焦＝4.8×104焦，每分钟内太阳能电池板每分钟获得的能量：W＝8×103瓦×60秒＝4.8×105焦，
η=W机械/W=4.8×104焦/4.8×105焦=10%
(4)
使用太阳能有许多优点，但也有不足之处。请你写出使用太阳能的优点和不足之处各一点。
【答案】优点：清洁无污染；太阳能取之不尽，用之不竭；不受地域限制等。
缺点：能量密度小；装置占用面积大；成本高；效率低；获取能量受四季、昼夜、阴晴条件限制等。
15.
(6分)
一天，小李在家玩火柴盒。他反复让火柴盒从同一高度自由下落，发现在甲情况下，火柴盒落到桌面后大多会反弹；乙情况下（火柴盒盒芯部分拉出），火柴盒落到桌面后盒芯插回外盒而不反弹。对上述现象的解释，合理的是………………………………（
?
?）
A.
甲中火柴盒与桌面碰撞时有弹力作用，而乙情况则没有
B.
甲中火柴盒与桌面碰撞后机械能不变
C.
乙中火柴盒与桌面碰撞后机械能不变
D.
乙中火柴盒与桌面碰撞时，盒芯与外盒发生摩擦，机械能大大减少
【答案】D3.8
能量的转化与守恒（一）
总分
100
分，共
3
大题
14
题
基础乐园(总分
25
分，共
5
题)
1.
(5分)
请指出下列事例中能的转化情况。
（1）雪崩：__________________
；
（2）太阳能电板：____
；
（3）核电站发电：______________
；
（4）间歇泉：__________________
；
（5）青蛙运动：__________________
；
（6）燃料燃烧：______________________
；
（7）阳光下绿色小草在生长__________________
；
（8）白炽灯通电发光：____________________
；
【答案】重力势能转化为动能;
电能;
核能转化为电能;
地热能转化为机械能;
化学能转化为机械能;
化学能转化为内能和光能;
太阳能转化为化学能;
电能转化为光能和内能
2.
(5分)
如图所示，火箭正在加速上升过程中，机械能____
（填“增大”“减小”或“不变”），这个能量是由____
能转化而来的。
【答案】增大;
化学
3.
(5分)
燃料的燃烧是一种____变化，在燃烧过程中，燃料的____能转化为________能。也就是通常所说的释放热量。
【答案】化学;
化学;
热能和光
4.
(5分)
能量转化是一个____的现象，自然界中物质________的变化总伴随着____的相互转化。所谓“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是能量______________的过程。
【答案】普遍;
运动形式;
能量;
相互转化或转移
5.
(5分)
风能是空气的动能，既不会污染，也不会枯竭，是一种比较理想的能源。如图是风力发电站的示意图，风力大小不一，有时无风，但经下列装置处理，用户可以连续不断地用电。
问：发电机发电是____
能转化为
__
能；发电机给蓄电池充电是__
能转化为____
能；蓄电池向用户供电是____
能转化为__
能。
【答案】机械;
电;
电;
化学;
化学;
电
应用拓展(总分
20
分，共
4
题)
6.
(5分)
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——化学能转化为内能和光能
C.
电动机转动——机械能转化为内能
D.
给蓄电池充电——化学能转化为电能
【答案】B
7.
(5分)
如图为电解水的实验装置，通电后能将水电解生成氢气和氧气。该实验过程中，能量转化形式主要是…………………………………………………………………………（
?
?）
v'v'v'v'v'v'v
A.
化学能转化为电能
B.
电能转化为机械能
C.
电能转化为化学能
D.
电能转化为热能
【答案】C
8.
(5分)
电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质铁锅，从而形成无数个小涡流（即电流），加速锅底分子运动，使锅底自身发热达到加热食品的目的，它具有安全可靠、节能环保等优点，是现代家庭中的理想灶具，其工作原理如图所示。下列有关电磁炉的说法中正确的是………………………………………………………………（
?
?）
A.
电磁炉在使用中利用了电流的磁效应和化学效应
B.
电磁炉在使用中会产生烟尘和废气
C.
电磁炉加热食物时把电能转化为内能
D.
铁、铝、铜锅均可在电磁炉上使用
【答案】C
9.
(5分)
氢氧化钠溶于水中会使溶液的温度升高，可以说明在溶解过程中有____
能转化为__
能。而硝酸铵溶解于水中会使溶液温度降低，可以说明在溶解过程中有__能转化为____
能。
【答案】化学;
热^^内;
热^^内;
化学
思维挑战(总分
55
分，共
5
题)
10.
(5分)
新能源开发和利用已成为今后的发展趋势。太阳能汽车作为以新能源为动力交通运输工具的代表迅速崛起，如图是一种新型的太阳能汽车，太阳光照射到该种车顶部的电池集热板上，电池储存电能，使电动机能够对汽车提供动力，则下列有关说法中正确的是……………………………………………………………………………………………（
）
A.
该太阳能汽车只能在白天使用
B.
该太阳能汽车同样需要排放尾气
C.
该太阳能汽车是将太阳能转化为电能，再将电能转化为动能
D.
该太阳能汽车电动机产生的热量越多越好
【答案】C
11.
(10分)
关于能的转化，下列说法错误的是…………………………………………（
?
?）
A.
电源是把其他形式的能转化为电能的装置
B.
电热水器是将电能转化为内能的装置
C.
电风扇是将电能转化为内能的装置
D.
太阳能热水器是将光能转化为内能的装置
【答案】C
12.
(20分)
热水器的“能效比”是衡量热水器性能的指标之一。空气源热泵热水器是新一代高“能效比”（“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比）的热水装置，其工作原理简化为如图所示。工作物质在蒸发器中吸收空气的热而迅速汽化，通过消耗少量电能驱动的压缩机将其压缩成高温高压的气体，在冷凝器内液化放出热量，并对冷水加热，使水温升高，达到制热水的目的。右表是某型号热泵热水器的部分参数，其中65升/时表示此热水器当进水温度为15℃，出水温度为55℃时，每小时可出热水70升。请你解答：
(1)
此热水器正常工作1小时消耗的电能？
【答案】
W＝Pt＝800瓦×3600秒＝2.88×106焦（或0.8千瓦时）
(2)
70升水温度从15℃升高到55℃吸收的热量？
【答案】
m＝ρV＝1.0×103千克/米3×70×10-3米3＝70千克
?Q＝cm(t2-t1)＝4.2×103焦/(千克·℃)×70千克×(55℃-15℃)＝1.176×107焦
?
(3)
此热水器的“能效比”__
100%（填“＞”“＝”或“＜”）。
【答案】＞
(4)
结合工作原理说明使用该热水器比电热水器节省费用的原因。（c水＝4.2×103焦/（千克·℃）
【答案】
该热水器消耗了很少的电能，而水却从空气中吸收很多热量
13.
(10分)
白炽灯由于它的能量转换效率低，现在逐渐被电能转化为光能效率高的LED灯所替代。如图是一只25瓦的白炽灯，它和一只3瓦的LED灯的发光亮度相当。请根据信息，请判断这只白炽灯的电能转化为光能的效率可能是…………………………………（
?
?）
A.
5%
B.
12%
C.
15%
D.
20%
【答案】A
14.
(10分)
如图所示，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，此时弹簧处于原长状态，而后由静止放开A、B两球，两球在运动中空气阻力不计，到最低点时两球在同一水平面上，关于两球在最低点时速度的大小正确的是………………………………………………………（
?
?）
A.
A球的速度大
B.
B球的速度大
C.
A、B球的速度大小相等
D.
无法判定
【答案】A
