(共20张PPT)
D
A
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于_______________________________________的猜想。
(3)老师在重复演示“做功改变内能”实验(图丙)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的____(填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高
排气第26课时 内能、核能、能量转化与守恒
1．(2020·湘西州)关于能量守恒定律的下列说法中，正确的是( )
A．能量既可以凭空消失
B．能量也可以凭空产生
C．热机的工作过程不遵循能量守恒定律
D．能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变
★2.如图所示，小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，不计空气阻力，则( )
A．从最高点运动到最低点的过程，一部分重力势能转化为动能
B．从最低点运动到最高点的过程，一部分动能转化为重力势能
C．左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度
D．左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度
3．(2020·黑龙江)目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具——冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示。冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是( )
A．内能转化为机械能
B．内能转化为电能
C．只有机械能和内能的转化
D．有电能、机械能和内能的转化
4．(2019·宜昌)前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际上是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高，目前仍处在试验阶段)，但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是( )
A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其他能量
C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从，更不能以讹传讹
D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源
5．(2019·台州)下列是关于水蒸发致冷现象的解释：
①水分子运动速度有大有小；
②剩余的水内能减少，温度降低；
③剩余的水分子运动速度相对较小；
④速度大的水分子动能大，更易摆脱周围分子的“束缚”，跑到空气中。
此解释合理的顺序是( )
A．①④③② B．②③①④
C．③①④② D．④③②①
6．(2019·宁波)干冰可用于保鲜，但使用不当可能引起爆炸。有消防员做了以下实验：向一个380mL的塑料瓶中放入半瓶干冰，立即旋紧瓶盖，发现瓶内有白雾产生，30min后发生爆炸。向另一个550mL的塑料瓶中放入等量的干冰，再倒入170mL水，然后立即旋紧瓶盖，发现瓶内产生大量白雾，瓶子膨胀，仅过20s就爆炸。第二个瓶子中所加水的主要作用是( )
A．提供热能 B．作反应物
C．作催化剂 D．形成白雾
★7.(2019·南通)如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力把小球向下压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球( )
A．运动至最高点时，受平衡力作用
B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动过程中，速度先增大后减小
D．从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能
8．(2019·淄博)如图是一款太阳能LED灯，下列相关说法错误的是( )
A．LED灯是由半导体材料制成的
B．LED灯可以把太阳能转化为电能
C．太阳能是可再生能源
D．太阳能是太阳内部发生核裂变释放的能量
9．(2020·南京)如图是内燃机某冲程的工作示意图，下面四个事例中能量转化与之相同的是( )
第9题图
第10题图
10．(2020·绍兴)2020年5月5日，我国自主研发的“长征5号”B型运载火箭圆满完成发射任务。如图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的动能________(填“增大”“减小”或“不变”)，火箭整体的机械能________(填“增大”“减小”或“不变”)。
11．(2020·金华、丽水)2020年3月9日19时55分，我国成功发射北斗导航系统第五十四颗导航卫星。北斗导航系统将在国家安全、经济效益、技术储备等方面发挥作用。火箭喷出的燃气温度高达1300℃，发射塔下方的导流槽设有喷水设施，在火箭点火前几秒钟喷水，水在高温下大量汽化。
(1)升空时，火箭相对于发射塔是________(填“运动”或“静止”)的。
(2)导流槽喷出的水汽化所需的能量来源于火箭燃料贮存的________能。
第11题图
第12题图
12．(2019·台州)某电子打火机打火原理如图，压电陶瓷受到撞击时表面电荷重新分布，产生高电压，发出电火花点燃气体。撞击时，通过压电陶瓷实现的能量转化是____________________________________；放电时，两块压电陶瓷的连接方式是________联。
13．(2020·绍兴)热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲)，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)，热效率为5%～8%。
第13题图
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
(1)四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的________冲程实现。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于________________________________的猜想。
(3)老师在重复演示“做功改变内能”实验(图丙)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的________(填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
14．(2020·嘉兴、舟山)新冠疫情期间，ECMO(体外肺膜氧合)技术的使用挽救了许多危重患者的生命。ECMO技术的原理是将体内的静脉血引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人的静脉(如图甲)或动脉(如图乙)内，起到部分心肺替代作用，其主要设备包括氧合器、氧气泵、动力泵、监测系统、医用物理升温仪等。
(1)ECMO技术主要设备中的氧合器替代的是人体________(填器官名称)的功能。
(2)ECMO技术常被用于挽救肺功能丧失或心肺功能衰竭病人的生命，其中被用于挽救心肺功能衰竭病人生命的是图________所示模式，判断依据是________________________________________。
(3)已知热交换器管道内血流量为5L/min，为了维持病人正常体温，需对流入人体的血液进行加热。若要将血液的温度从33℃提高到37℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收多少热量？[Q吸＝cm(t－t0)，血液的比热容为0.85×103J/(kg·℃)，密度为1.05×103kg/m3]
参考答案
第26课时 内能、核能、能量转化与守恒
1．D 2.D 3.D 4.D 5.A 6.A 7.C 8.D 9.A
10．增大 增大
11．(1)运动 (2)化学
12．机械能→电能(如把“机械能”写成“动能”也可) 并
13．(1)C (2)燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高 (3)排气
14．(1)肺 (2)乙 氧合后的血液直接进入主动脉，不需要依靠心脏将其压入主动脉 (3)V＝1min×5L/min＝5L＝5×10－3m3 m＝ρV＝1.05×103kg/m3×5×10－3m3＝5.25kg Q吸＝cm(t－t0)＝0.85×103J/(kg·℃)×5.25kg×(37℃－33℃)＝17850J 故血液每分钟需要从热交换器中吸收17850J热量。(共48张PPT)
第二篇 物质科学(一)
第26课时 内能、核能、能量转化与守恒
一、能的多种形式
考点1 列举能的多种形式(机械能、内能、电能、化学能、核能)
能量是以多种形式存在的，常见的能量形式有机械能、内能、_______、化学能、________等。
电能
核能
二、内能
考点2 知道克服摩擦做功与物体内能改变的关系
1．内能含义：构成物质的大量微粒(如分子、原子、离子等)做____________而具有的能，俗称热能。__________都有内能。
2．物体温度______，
内能______；温度越低，
内能越小。
3．克服摩擦做功，能使
物体的内能增加。
无规则运动
任何物质
越高
越大
考点3 知道做功和热传递是改变内能的两种途径
1．做功：对物体做功，物体的内能______；物体对外界做功，物体的内能______。实质是能的形式发生了转化。
?
?
2．热传递：物体吸热，内能______；物体放热，内能______。实质是内能从高温物体传递到低温物体，或者内能从同一物体的高温部分______到低温部分的过程。能的形式未发生转化。
注意：做功和热传递对改变物体的内能是______的。
增加
减少
增加
减少
传递
等效
考点4 知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
在热传递中，传递的能量多少叫______。低温物体从外界吸收多少热量，内能就______多少；高温物体向外界放出多少热量，内能就______多少。
热量
增加
减少
考点5 举例说出化学能与内能的转化
1．化学能是物质发生化学反应时所释放的能量，它不能直接用来做功，只有在发生__________的时候才释放出来，变成内能或者其他形式的能量。
2．化学能与内能的转化
常见吸热反应：______转变为化学能
大多数分解反应；大多数需要加热或高温条件下才能进行的反应。
常见放热反应：化学能转变为内能
燃烧；中和反应；金属与酸反应；一般化合反应(如生石灰和水反应)。
化学变化
内能
1．(2020·衢州)将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示。在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是(
)
A．甲是冰块
B．乙吸收热量
C．甲内能增加
D．乙内能减少
B
2．(2020·杭州)如图，
一只瓶子内装有一些铁屑。
我们既可以通过振荡，也可
以通过加热，使铁屑的温度
升高，内能增大。从改变物
体内能的方法来看，前者是
通过______方法，后者是
通过________方法来增大
铁屑的内能。如果你没有看
到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能？______(填“能”或“不能”)，这是因为_______________________
___________________。
做功
热传递
不能
做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的
三、热机
考点6 说出汽油机的工作过程，知道汽油机的能量转化
1．热机是指各种利用内能做功的机械。热机原理是将燃料的________转化成内能再转化成________。
2．热机的四个冲程：吸气冲程、______冲程、______冲程、______冲程。
机械能
化学能
压缩
做功
排气
3．(2018·嘉兴、舟山)如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。
(1)软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的___________。
(2)此过程中，水蒸气减少的内能______(填“大于”“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能，这与热机的______冲程相似。
运动状态
大于
做功
4．(2019·湖州)我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车(如图)。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。
(1)喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了，还能起到降温作用。其原理是__________________。
(2)该雾炮车的
发动机是柴油机。
柴油机四个冲程中
的______冲程实
现了内能转化为机
械能，从而驱动雾
炮车前进。
汽化(蒸发)吸热
做功
四、核能的利用
考点7 知道裂变和链式反应，知道聚变和热核反应
1．含义：原子核是可以改变的，且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫做核能。
2．获得核能的途径
重核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成两个新原子核，并释放出能量的过程。
原子弹：根据________的原理制成。
轻核聚变：两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。
氢弹：根据________的原理制成。
核聚变
核裂变
考点8 知道放射性及其应用
1．原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，如α射线、γ射线、X射线、β射线等。
2．大量放射线对人畜会造成很大的伤害。如：建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层，防止放射线外泄。
3．较小量的射线可以为人类做许多事。如：利用γ射线探伤；育种；放射线治疗肿瘤等疾病。
考点9 知道核电站是利用核裂变的原理来工作的
1．核电站原理：_____________。
2．核电站的能量转化：核能→______→机械能→________。
原子核裂变
内能
电能
5．(2020·湖州)如图表示用中子轰击铀－235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是(
)
A．该模型表示的是核聚变
B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
B
★6．核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是(
)
A．核能→化学能→内能→电能
B．核能→化学能→机械能→电能
C．核能→内能→机械能→电能
D．核能→机械能→内能→电能
C
6．C 【解析】在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中蒸汽的内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，最终输送到电网上，因此，选项C的描述符合题意。
五、能量的转化与守恒
考点10 举例说出能量的转化与守恒定律
1．能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式________为其他形式，或者从一个物体________到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的_____________，这就是________________________。
2．能量的转化和守恒定律是自然科学最基本的规律。“永动机”是不可能成功的，因为它违背了____
________________。
转化
转移
总量保持不变
能量的转化和守恒定律
能量的转化和守恒定律
考点11 举例说出能量的转化与传递有一定的方向性
能量的转化与传递有一定的________。例如热能可以从高温物体转移到低温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体；可燃物可以通过燃烧将化学能转化成内能，但不可能将内能自发地转化成化学能。
考点12 知道能量利用效率和节能的关系
1．能量利用效率是指有效利用的能与总能量之比。
2．提高能量利用效率的方法：减少能量浪费和损失；改进机械设备。
方向性
7．(2019·衢州)2019年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时(如深夜)，电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
(1)蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将____能转化为水的机械能。
(2)抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较____，有利于蓄能与发电。
电
大
高频点1 多种形式的能之间的转化
★例1 如图所示，两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时由静止滚下，结果装水的瓶子会先到达终点。原因是装水的瓶子在下滚过程中，通过克服摩擦做功把势能转化成的_____________较少，从而获得较大的动能。
内能(或热能)
例1 内能(或热能) 【解析】在两个瓶子下滚过程中，若不计克服摩擦做额外功，应同时到达终点。但由于克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，迟到终点的瓶子转化为额外功较多，获得的动能较少，速度较小。
1．如图是我国在宁夏建造的一座试验性发电站的示意图，阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热，热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电。这种发电站利用的能源是__________能。这种发电站________(填“能”或“不能”)将获得的
能量完全转化为电能。这种发电方
式与火力发电相比的优点是
__________________
(写出一条即可)。
清洁(经济等)
不能
太阳(光)
高频点2 做功改变物体的内能
★例2 (2020·淮安)如图所示，用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧，下压过程将机械能转化为____能，此过程与汽油机的________冲程能量转化形式相同。
内
压缩
例2 内 压缩 【解析】用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧，说明压缩筒内空气做功，筒内气体的内能增加、温度升高。当达到棉花的着火点时，棉花冒烟燃烧，其能量转化方式是机械能转化为内能；在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，所以它们的能量转化情况相同。
2．下列各项都能使右图瓶内铁屑内能增加，其中属于做功的是(
)
A．不断晃动瓶子
B．用酒精灯加热
C．用手捂瓶子
D．在烈日下照射
A
高频点3 能量的转化与守恒
★例3 物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体上升过程某段时间内的s－t图线。已知物体重为1N，闭合开关后，在2.4～2.8s这段时间内，电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V，则2.4～2.8s这段时间内该装置提升重物做的有用功为____J，它的效率是________%。
0.2
62.5
3．(2020·台州)图中小朋友在玩滑梯游戏，小朋友坐在滑梯顶端，用手轻推滑梯，沿着滑梯开始下滑，滑动速度越来越大，同时感觉屁股发烫，到达底端时还会滑出一段距离。请说出其中蕴含的科学道理。
【答案】①“用手轻推沿着滑梯开始下滑”是利用力的作用是相互的；②力能改变物体的运动状态；③“速度越来越大”是重力势能转化为动能，相同物体，动能越大，速度越大；④“屁股发烫”是克服摩擦力做功，机械能转化为热能；⑤“会滑出一段距离”是因为物体具有惯性，会保持原有运动状态。
【提醒】解决此题的关键是知道乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低。
★例4 把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是(
)
A．是由水的内能转化来的
B．是由水的重力势能转化来的
C．是由乒乓球的内能转化来的
D．是由乒乓球的化学能转化来的
B
例4 B 【解析】松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加。故选B。
例5 (2020·嘉兴、舟山)十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，
汽缸内压强减小，活塞下降。
如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是____________________。
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的_______冲程相似。
(3)蒸汽机工作时，汽缸内部压强为1．1×106帕，若活塞面积为0．1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
(4)蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克，活塞每次上升高度为0．6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？(g取10N/kg)
【答案】(3)1.1×105N
(4)600J 1000W
内能转化为机械能
做功
(友情提示：本栏目建议午休时间完成)
1．(2019·宁夏)2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的(
)
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
C
2．(2019·无锡)如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远，此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似(
)
A．压缩冲程 B．吸气冲程
C．排气冲程 D．做功冲程
D
3．(2020·湖州)在无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落。雨滴(忽略质量变化)在(
)
A．加速降落过程中只受重力作用
B．加速降落过程中机械能逐渐增大
C．匀速降落过程中减少的重力势能全都转化成内能
D．匀速降落过程中机械能保持不变
C
4．(2018·内江)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
B
5．(2020·通辽)下列说法正确的是(
)
A．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B．雪花纷飞，说明分子不停地做无规则运动
C．同一物体，温度降低得越多，放出的热量越多
D．汽油机的压缩冲程，汽缸内的混合物内能增加，温度升高
D
★6．(2018·东营)水煎包是东营特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，一面焦脆，三面嫩软，皮薄馅大，香而不腻。在水煎包的制作过程中，以下说法正确的是(
)
①水煎包“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动
②水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低
③木柴燃烧时将化学能转化为内能
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水汽化形成的
⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生
“跳动”，此时水蒸气的内能转化为
锅盖的机械能
A．①②③⑤
B．①③⑤
C．①③④⑤
D．②③④⑤
B
6．B 【解析】①水煎包“香气四溢”是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故①正确；②水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高，而不是低，故②错误；③木柴燃烧时将化学能转化为内能，故③正确；④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，这是由于水蒸气液化形成的，故④错误；⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气对外做功，将自身的内能转化为机械能，故⑤正确。以上说法正确的是①③⑤，故B符合题意。
7．(2020·宁波)科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
(1)在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为____J，这个值也是物体A增加的机械能。
(2)把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，至少需要完全燃烧____g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过________(填“做功”或“热传递”)的途径实现的。[已知：水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg]
1.4
21
热传递
8．(2020·温州)英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
【答案】答题要素：化学能转化为内能；气体对热气缸活塞做功，内能转化为机械能；工作介质汽化和液化；利用飞轮惯性；工作介质的循环。 示例：酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。
★9．(2019·广东)如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板(以下简称电池板)，其工作电路示意图如图乙所示，电池板将太阳能转化为电能(转化效率为10%)，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1．2×103J(即为1．2×103W/m2)，电池板对蓄电池充电的功率为60W。蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：
(1)电池板对蓄电池充电，是将电能转化为____能的过程。
(2)白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关____。
(3)10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为____W。
(4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电____小时，若充电电压为20V，则充电电流为____A。
(5)该百叶窗电池板的面积为________m2。
0.5
3
1.5
30
S1
化学一、能的多种形式
考点1 列举能的多种形式(机械能、内能、电能、化学能、核能)
能量是以多种形式存在的，常见的能量形式有机械能、内能、____________、化学能、____________等。
二、内能
考点2 知道克服摩擦做功与物体内能改变的关系
1．内能含义：构成物质的大量微粒(如分子、原子、离子等)做____________而具有的能，俗称热能。____________都有内能。
2．物体温度____________，内能____________；温度越低，内能越小。
3．克服摩擦做功，能使物体的内能增加。
考点3 知道做功和热传递是改变内能的两种途径
1．做功：对物体做功，物体的内能____________；物体对外界做功，物体的内能____________。实质是能的形式发生了转化。
2．热传递：物体吸热，内能____________；物体放热，内能____________。实质是内能从高温物体传递到低温物体，或者内能从同一物体的高温部分____________到低温部分的过程。能的形式未发生转化。
注意：做功和热传递对改变物体的内能是____________的。
考点4 知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
在热传递中，传递的能量多少叫____________。低温物体从外界吸收多少热量，内能就____________多少；高温物体向外界放出多少热量，内能就____________多少。
考点5 举例说出化学能与内能的转化
1．化学能是物质发生化学反应时所释放的能量，它不能直接用来做功，只有在发生____________的时候才释放出来，变成内能或者其他形式的能量。
2．化学能与内能的转化
常见吸热反应：____________转变为化学能
大多数分解反应；大多数需要加热或高温条件下才能进行的反应。
常见放热反应：化学能转变为内能
燃烧；中和反应；金属与酸反应；一般化合反应(如生石灰和水反应)。
1．(2020·衢州)将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示。在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是( )
A．甲是冰块 B．乙吸收热量
C．甲内能增加 D．乙内能减少
(2020·杭州)如图，一只瓶子内装有一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过________方法，后者是通过________方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能？________(填“能”或“不能”)，这是因为_________________________________
_______________________________________________________________________________。
三、热机
考点6 说出汽油机的工作过程，知道汽油机的能量转化
1．热机是指各种利用内能做功的机械。热机原理是将燃料的____________转化成内能再转化成____________。
2．热机的四个冲程：吸气冲程、____________冲程、____________冲程、____________冲程。
3．(2018·嘉兴、舟山)如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。
(1)软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的____________。
(2)此过程中，水蒸气减少的内能____________(填“大于”“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能，这与热机的________冲程相似。
4．(2019·湖州)我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车(如图)。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。
(1)喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了，还能起到降温作用。其原理是____________。
(2)该雾炮车的发动机是柴油机。柴油机四个冲程中的____________冲程实现了内能转化为机械能，从而驱动雾炮车前进。
四、核能的利用
考点7 知道裂变和链式反应，知道聚变和热核反应
1．含义：原子核是可以改变的，且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫做核能。
2．获得核能的途径
重核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成两个新原子核，并释放出能量的过程。
原子弹：根据____________的原理制成。
轻核聚变：两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。
氢弹：根据____________的原理制成。
考点8 知道放射性及其应用
1．原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，如α射线、γ射线、X射线、β射线等。
2．大量放射线对人畜会造成很大的伤害。如：建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层，防止放射线外泄。
3．较小量的射线可以为人类做许多事。如：利用γ射线探伤；育种；放射线治疗肿瘤等疾病。
考点9 知道核电站是利用核裂变的原理来工作的
1．核电站原理：____________。
2．核电站的能量转化：核能→____________→机械能→____________。
5．(2020·湖州)如图表示用中子轰击铀－235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是( )
A.该模型表示的是核聚变
B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C.该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
★6.核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是( )
A．核能→化学能→内能→电能
B．核能→化学能→机械能→电能
C．核能→内能→机械能→电能
D．核能→机械能→内能→电能
五、能量的转化与守恒
考点10 举例说出能量的转化与守恒定律
1．能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式____________为其他形式，或者从一个物体____________到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的____________，这就是____________。
2．能量的转化和守恒定律是自然科学最基本的规律。“永动机”是不可能成功的，因为它违背了________________________________________________________________________。
考点11 举例说出能量的转化与传递有一定的方向性
能量的转化与传递有一定的____________。例如热能可以从高温物体转移到低温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体；可燃物可以通过燃烧将化学能转化成内能，但不可能将内能自发地转化成化学能。
考点12 知道能量利用效率和节能的关系
1．能量利用效率是指有效利用的能与总能量之比。
2．提高能量利用效率的方法：减少能量浪费和损失；改进机械设备。
7．(2019·衢州)2019年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时(如深夜)，电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
(1)蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将____________能转化为水的机械能。
(2)抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较____________，有利于蓄能与发电。
高频点1 多种形式的能之间的转化
★例1 如图所示，两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时由静止滚下，结果装水的瓶子会先到达终点。原因是装水的瓶子在下滚过程中，通过克服摩擦做功把势能转化成的____________较少，从而获得较大的动能。
1．如图是我国在宁夏建造的一座试验性发电站的示意图，阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热，热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电。这种发电站利用的能源是____________能。这种发电站____________(填“能”或“不能”)将获得的能量完全转化为电能。这种发电方式与火力发电相比的优点是____________(写出一条即可)。
高频点2 做功改变物体的内能
★例2 (2020·淮安)如图所示，用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧，下压过程将机械能转化为________能，此过程与汽油机的________冲程能量转化形式相同。
2．下列各项都能使右图瓶内铁屑内能增加，其中属于做功的是( )
A．不断晃动瓶子 B．用酒精灯加热
C．用手捂瓶子
D．在烈日下照射
高频点3 能量的转化与守恒
★例3 物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体上升过程某段时间内的s－t图线。已知物体重为1N，闭合开关后，在2.4～2.8s这段时间内，电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V，则2.4～2.8s这段时间内该装置提升重物做的有用功为________J，它的效率是________%。
3．(2020·台州)图中小朋友在玩滑梯游戏，小朋友坐在滑梯顶端，用手轻推滑梯，沿着滑梯开始下滑，滑动速度越来越大，同时感觉屁股发烫，到达底端时还会滑出一段距离。请说出其中蕴含的科学道理。
【提醒】解决此题的关键是知道乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低。
★例4 把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是( )
A．是由水的内能转化来的
B．是由水的重力势能转化来的
C．是由乒乓球的内能转化来的
D．是由乒乓球的化学能转化来的
例5 (2020·嘉兴、舟山)十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是________。
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的________冲程相似。
(3)蒸汽机工作时，汽缸内部压强为1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
(4)蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？(g取10N/kg)
1．(2019·宁夏)2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
2．(2019·无锡)如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远，此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似( )
A．压缩冲程 B．吸气冲程
C．排气冲程 D．做功冲程
3．(2020·湖州)在无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落。雨滴(忽略质量变化)在( )
A．加速降落过程中只受重力作用
B．加速降落过程中机械能逐渐增大
C．匀速降落过程中减少的重力势能全都转化成内能
D．匀速降落过程中机械能保持不变
4．(2018·内江)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
5．(2020·通辽)下列说法正确的是( )
A．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B．雪花纷飞，说明分子不停地做无规则运动
C．同一物体，温度降低得越多，放出的热量越多
D．汽油机的压缩冲程，汽缸内的混合物内能增加，温度升高
★6.(2018·东营)水煎包是东营特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，一面焦脆，三面嫩软，皮薄馅大，香而不腻。在水煎包的制作过程中，以下说法正确的是( )
①水煎包“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动
②水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低
③木柴燃烧时将化学能转化为内能
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水汽化形成的
⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能
A．①②③⑤ B．①③⑤
C．①③④⑤ D．②③④⑤
7．(2020·宁波)科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
(1)在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为________J，这个值也是物体A增加的机械能。
(2)把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，至少需要完全燃烧________g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过________(填“做功”或“热传递”)的途径实现的。[已知：水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg]
8．(2020·温州)英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
第8题图
★9.(2019·广东)如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板(以下简称电池板)，其工作电路示意图如图乙所示，电池板将太阳能转化为电能(转化效率为10%)，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J(即为1.2×103W/m2)，电池板对蓄电池充电的功率为60W。蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：
第9题图
(1)电池板对蓄电池充电，是将电能转化为____________能的过程。
(2)白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关________。
(3)10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为________W。
(4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电________小时，若充电电压为20V，则充电电流为________A。
(5)该百叶窗电池板的面积为________m2。
参考答案
第26课时 内能、核能、能量转化与守恒
课前预热
考点1 电能 核能
考点2 1.无规则运动 任何物质 2.越高 越大
考点3 1.增加 减少 2.增加 减少 传递 等效
考点4 热量 增加 减少
考点5 1.化学变化 2.内能
【考点真题】1.B 2.做功 热传递 不能 做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的
考点6 1.化学能 机械能 2.压缩 做功 排气
【考点真题】3.(1)运动状态 (2)大于 做功 4.(1)汽化(蒸发)吸热 (2)做功
考点7 2.核裂变 核聚变
考点9 1.原子核裂变 2.内能 电能
【考点真题】5.B 6.C
考点10 1.转化 转移 总量保持不变 能量的转化和守恒定律 2.能量的转化和守恒定律
考点11 方向性
【考点真题】7.(1)电 (2)大
课堂突破
例1 内能(或热能) 例2 内 压缩 例3 0.2 62.5
例4 B 例5 (1)内能转化为机械能 (2)做功 (3)1.1×105N (4)600J 1000W
【变式拓展】
1．太阳(光) 不能 清洁(经济等) 2.A 3.①“用手轻推沿着滑梯开始下滑”是利用力的作用是相互的；②力能改变物体的运动状态；③“速度越来越大”是重力势能转化为动能，相同物体，动能越大，速度越大；④“屁股发烫”是克服摩擦力做功，机械能转化为热能；⑤“会滑出一段距离”是因为物体具有惯性，会保持原有运动状态。
校内作业
1．C 2.D 3.C 4.B 5.D 6.B 7.(1)1.4 (2)21 热传递
8.答题要素：化学能转化为内能；气体对热气缸活塞做功，内能转化为机械能；工作介质汽化和液化；利用飞轮惯性；工作介质的循环。 示例：酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。 9.(1)化学 (2)S1 (3)30 (4)1.5 3 (5)0.5
