第十一章第一節(jié)《能量的轉(zhuǎn)化和守恒》

1、第三節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒知識(shí)點(diǎn)及考查角度 系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)1能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（重點(diǎn)）1 在一定條件下，自然界中各種形式的能量可以相互 或。2易錯(cuò)提示：能量的“轉(zhuǎn)化”和“轉(zhuǎn)移”的區(qū)別：能量的轉(zhuǎn)化是能量的形式發(fā)生了改變；能量的轉(zhuǎn)移是同一種能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從同一物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，能量的形式并沒有變化。典例解讀考查角度I :能量的轉(zhuǎn)化（重點(diǎn)）【例I-1】寫出下列過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。（1）摩擦生熱：轉(zhuǎn)化為（2）發(fā)電機(jī)發(fā)電：轉(zhuǎn)化為（3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)化為（4）植物光合作用： 轉(zhuǎn)化為（5）燃料燃燒： 轉(zhuǎn)化為。舉一反三1-1 .下面關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法，正確的是（）A 用砂輪磨刀時(shí)，

2、將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B 隕石進(jìn)入大氣層成為流星時(shí)，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C .壺中的水沸騰，壺蓋不斷跳動(dòng)，是水的勢能轉(zhuǎn)化為壺蓋的動(dòng)能D 用打氣筒給輪胎打氣時(shí)，打氣筒發(fā)熱，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能考查角度2:區(qū)分能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移（易錯(cuò)點(diǎn)）【例1-2】下列四幅圖中（如圖 14-3-1所示）僅發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的一組是 （）MT匕升毎卜烯.為其他形式；或者從一圈 14-3-1A . B . C . D .。樹葉被動(dòng)物吃掉，這時(shí)能量1-2-1 樹葉吸收太陽能，進(jìn)行光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為發(fā)生.1-2-2 .如圖14-3-2所示，在試管中裝一些水，用軟木塞塞住，拿酒精燈加熱，使水沸騰，水蒸氣把木塞沖出去，從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角

3、度看：酒精燃燒，酒精的_能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，通過方式傳給 _和，它們吸熱，內(nèi)能增加， 對木塞做功。知識(shí)點(diǎn)2能量守恒定律（難點(diǎn)）1. 能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式個(gè)物體 _到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保特 。2. 對能量守恒定律的理解.(1) 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一。(2) 能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是有方向性的。(3) 永動(dòng)機(jī)不可能制成。3易錯(cuò)提示：“消耗能量”，“利用能量”，“獲得能量”的實(shí)質(zhì)是能量相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。考查角度1:對能量守恒定律的理解(拓展點(diǎn))【例2-1】學(xué)習(xí)了“能量的轉(zhuǎn)化和守恒”的知識(shí)后，同學(xué)們提出了下面的一些建議，其中不

4、可行的是()A 我國煤炭資源豐富，應(yīng)研究如何讓燃料充分燃燒，以減少熱量損失B 電力部門應(yīng)加快進(jìn)行將內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的研究，以減少內(nèi)能在多次轉(zhuǎn)化過程中的損失C.我國應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)利用水力資源D 隨著資源的不斷消耗，應(yīng)研究出一種既可以不消耗或少消耗能量，又能不斷對外多做功的機(jī)器2-1 :在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的食物鍵中，如綠色植物-兔-蛇-鷹，綠色植物經(jīng)光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，并沿食物鏈逐級傳遞，然而由于每級生物通過呼吸作用都要釋放能量，因此，能量在傳遞過程中逐漸減少，對此。下列敘述中正確的是()A .沿食物鏈傳遞能量的過程中，能量不守恒B 沿食物鏈傳遞能量的過程中，能量仍然是守恒的C 沿食物鏈傳

5、遞能量的過程申，能量有時(shí)守恒，有時(shí)不守恒D 沿食物鏈傳遞能量的過程申，總能量沒有減少反而增多了考查角度2:能量守恒定律的應(yīng)用(拓展點(diǎn))【例2-2】小華在做滾擺實(shí)驗(yàn)中。發(fā)現(xiàn)滾擺每次上升的高度逐漸減小，小華想.“這是否說明在動(dòng)能、勢能的相互持化過程中，整個(gè)裝置的能量不守恒？如果是這樣， 豈不是與能 量守恒定律相矛盾？”請你幫小華解決他的困惑。2-2如圖14-3-3所示，是達(dá)芬奇設(shè)想的永動(dòng)機(jī)。你認(rèn)為能實(shí)現(xiàn)嗎？答: 請說明理由：綜合應(yīng)用探究培優(yōu)拔尖典例解讀拔尖角度1:有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的綜合命題(拓展點(diǎn))【例I】如圖14-3 4所示的是一種地?zé)岚l(fā)電裝置。(I) 地?zé)岚l(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化可表示如下， 在空白處

6、填上能量的名稱。C?舟包C(2) 與火力發(fā)電相比，地?zé)岚l(fā)電有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 拔尖角度2:能量轉(zhuǎn)化與守恒的創(chuàng)新命題(拓展點(diǎn))【例2紀(jì)念偉大的物理學(xué)家愛國斯坦在100年前完成的三項(xiàng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合國杷2005年起為“國際物理年”。在紀(jì)念活動(dòng)中，小利同學(xué)將他發(fā)明的奪人稱奇的“關(guān)門裝置” (如圖14-3-5)展示給大家。(1) 根據(jù)圖中場景，請你指出涉及的物理知識(shí)。(2) 要保證“關(guān)門裝置”能順利工作，各環(huán)節(jié)的 設(shè)計(jì)應(yīng)符合一定的要求。請你針對其中的兩個(gè)環(huán)節(jié)，談?wù)勗O(shè)計(jì)時(shí)要注意的問題。舉一反三1. （山東德州）如圖14-3-6所示的是德州開發(fā)區(qū)使用的“風(fēng)光互補(bǔ)”照明燈。它“頭頂”小風(fēng)扇，“肩扛”光電池板，照

7、明燈，“腳菲”蓄電池。下列解釋合理的是（）A .光電池板是將電能轉(zhuǎn)化為光能 B 照明燈是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能K 14-s-rC.小風(fēng)扇利用風(fēng)力發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D .蓄電池夜晚放電，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能2. （浙江湖州）如圖14-3-7所示是一種“永動(dòng)機(jī)”，由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿末端裝有 形狀記憶含金制成的葉片，進(jìn)入熱水后因葉片伸展“劃水”而轉(zhuǎn)動(dòng)，離開熱水后葉片形 狀迅速復(fù)原。關(guān)于該“永動(dòng)機(jī)”說法正確的是（）A .科技發(fā)展制造出了永動(dòng)機(jī)B .轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使水溫升得更高C.記憶合金是一種新型化合物D .水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)輪的機(jī)械能基礎(chǔ)演練提升訓(xùn)練拓展巧練A組：基礎(chǔ)鞏圄訓(xùn)練1. （江蘇常州）2013

8、年2月15目，一顆數(shù)十噸的隕石被地球俘獲。在加速下落的過程中， 隕石與大氣劇烈摩擦、迅速升溫、猛烈燃燒，猶如一顆火球撲向俄羅斯。隕石下落過程中， 其能量轉(zhuǎn)化過程是（） A 重力勢能一動(dòng)能一內(nèi)能 B .動(dòng)能一重力勢能一內(nèi)能C. 重力勢能一內(nèi)能一動(dòng)能D. 內(nèi)能一重力勢能一動(dòng)能2. （杭州）沖擊鉆是一種打孔的工具。工作時(shí)。鉆頭在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下不斷地沖擊墻壁打出圓孔（如圖14-3-8所示）.沖擊鉆在工作過程中（）A .只有電能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 B .只有電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化C .有電能、機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 D .沒有機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化3. 下列說法中正確的是（）A .電飯鍋將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.干電池將太陽能

9、轉(zhuǎn)化為電能 C .發(fā)射火箭將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能4. 下列說法中正確的是（）A .既然能量是守恒的，那么任何能量我們都可以利用B .能量是守恒的，所以我們有用不盡的能量C .在能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中雖然能量的總量保持不變，但有的能量卻是無法利用的D .以上說法都不對5. 從能的轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來看，用熱傳遞來改變物體的內(nèi)能，實(shí)際上是內(nèi)能 的過程,用做功方法來改變物體的內(nèi)能，實(shí)際上是能量 的過程。6. 如圖14-3-9所示的是火箭發(fā)射時(shí)的壯觀情景，火箭發(fā)射升空時(shí)，燃料通過燃燒將 _能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，燃?xì)鈱鸺龉?，又將?nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的_能。7. （江蘇淮安）汽車在剎車過

10、程中，因摩擦將 能轉(zhuǎn)化為地面、輪胎和窒氣的 。在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中，能的總量保持B組：能句提升訓(xùn)練&火力發(fā)電廠進(jìn)的是“煤”，出的是“電”，在這個(gè)過程中能量的轉(zhuǎn)化是 （）現(xiàn)接通電源使電冰箱開始工作，并打開電A 化學(xué)能一內(nèi)能一機(jī)械能一電能B化學(xué)能一重力勢能一動(dòng)能一電能C.機(jī)械能一內(nèi)能一化學(xué)能一電能D .內(nèi)能一化學(xué)能一機(jī)械能-電能9.（易錯(cuò)題）在某密閉隔熱的房間內(nèi)有一電冰箱。 冰箱的門，則過段時(shí)間后室內(nèi)的溫度將（）A .升高 B .降低 C .不變D .元法判斷10用同一鐵錘以相同的速度敲擊質(zhì)最相同的鋼塊和鉛塊。我們發(fā)現(xiàn)鐵錘打在鋼塊上會(huì)馬上彈起，打在鉛塊上幾乎不被彈起。經(jīng)過相同次數(shù)的敲打

11、后，用手摸一摸鋼塊和鉛塊。（1）我們發(fā)現(xiàn)鉛塊很燙而鋼塊不怎么熱，這是為什么？（2）小旋用鐵錘敲擊相同質(zhì)量的鉛塊和鋁塊，鐵錘敲擊時(shí)幾乎都不被彈起，多次敲擊后，小 旋發(fā)現(xiàn)，鉛塊很燙而鋁塊不怎么燙，這又是為什么？11. 陳鋒同學(xué)的家到學(xué)校本是一條在同一水平面上的直路，愛動(dòng)腦的陳鋒做了這樣的設(shè)想， 將從家到學(xué)校的路挖成一個(gè)“v”字形（如圖14-3-10所示），這樣騎上自行車后，不用剎車也不用蹬車，等車停下來就可以到達(dá)學(xué)校 了。請你簡要說明.（1）陳鋒同學(xué)的設(shè)想的機(jī)械能轉(zhuǎn)化過程。陳鋒同學(xué)的設(shè)想現(xiàn)實(shí)中可以實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？12. （閱讀理解題）閱讀下面材料，然后回答問題：據(jù)蘭州某報(bào)紙報(bào)道：2011年4月18

12、日，蘭州市伏龍坪垃圾場沼氣回收與發(fā)電利用項(xiàng)目正式開工，項(xiàng)目建成后，年發(fā)電量達(dá)700萬千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)可滿足蘭州1萬戶一1.5萬戶居民的生活用電。 一位技術(shù)人員介紹， 首先是從垃圾中抽取 “天然沼氣”并做過濾處理， 待沼氣被抽取后，便被輸進(jìn)到設(shè)置在地面的“沼氣發(fā)電機(jī)組”，這些沼氣燃燒，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)束發(fā)電。（1）根據(jù)上面的短文，請你將垃圾發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化填寫完整:（2）利用垃圾發(fā)電與傳統(tǒng)的垃圾填埋處理方法相比有哪些優(yōu)點(diǎn)（寫出一條即可）_。（3）項(xiàng)目建成后，每年的發(fā)電最相當(dāng)于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來的能最？（煤的熱 值為 3.0 X 107 J/kg）競賽

13、題13. （全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽初賽題）汽車的誕生改變了人類的生活方式。事實(shí)上，人 類很早就在探尋著更好的代步工具，法國人居紐于1769年制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動(dòng)的三輪車。現(xiàn)在你看到的這幅漫畫（如圖14-3-12所示）。據(jù)說是牛頓所設(shè)計(jì)的蒸汽汽車原理圖，試就該原理圖回答下列問題。找出原理圖中運(yùn)用的物理知識(shí)。(2)該原理圖中涉及的能量轉(zhuǎn)化過程有14-312(各寫出一點(diǎn)即可)全章整合與拔高全章知識(shí)結(jié)構(gòu)門繪制了如2kg的煤，水的綜合與拔高專題專題一：熱值、熱量、比熱容的綜合計(jì)算【例1】小星家的太陽能熱水器水箱容積是200L。小星進(jìn)行了一次觀察活動(dòng)：某天早上，他用溫度計(jì)測得自來水的溫度為20C，

14、然后給熱水囂水箱裝滿水，中午時(shí)“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45 C。請你求解下列問題：(1) 水箱中水的質(zhì)量是多少？水吸收的熱量是多少？c=4.2 X 103 J/( kg .C )(2) 如果水吸收的這些熱量由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為40 %。術(shù)至少需要完全燃燒多少煤氣？(煤氣的熱值為=1.8 X 107 J/ m3)鏈接中考訓(xùn)練1. (云南圖象題)某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10 kg 的圖14-2所示的加熱過程中水溫隨時(shí)間變化的圖線，若在6min比熱容為4.2X 103 J/(kg .C ).煤的熱值約為 3X 107 J/kg。求：(1) 煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量.經(jīng)過6mi

15、n時(shí)間加熱，水所吸收的熱量。0幺 4 殆曲藺亦(3) 煤爐燒水時(shí)的熱效率。圈14-2【例2】課外小組的同學(xué)們做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：取500g水放在燒杯中，測得水的溫度為20C。然后向酒精燈內(nèi)倒入 10g酒精，點(diǎn)燃酒精燈給燒杯加熱，并將溫度計(jì)插在水中觀察水溫的變化，當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)恰為70 C時(shí)，酒精燈內(nèi)的酒精全部消耗完.水的比熱容為4.2 XlO3J/(kg .C )(1) 請計(jì)算該實(shí)驗(yàn)中水吸收了多少熱量？(2) 有的同學(xué)試圖用水吸收的熱量來計(jì)算酒精的熱值，請你回答這種做法是否可以井說 明理由。(3) 若酒精的熱值為3.0 X 107 J/kg。該實(shí)驗(yàn)酒精燈燃燒效率是多少？ 鏈接中考訓(xùn)練2. 蘇州太

16、陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一。某品牌太陽能熱水器每小時(shí)平 均接收4.2X 104 J的太陽能，在5小時(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi)，使熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為20 C的水溫度升高到 40 C,求：(I)熱水器中的水吸收的熱量Q . c=4.2 X 103 J/(kg .C )熱水器5小時(shí)內(nèi)接收到的太陽能 E。(3) 熱水器的效率。著改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克的煤氣？(q=4.2 X 107 J/kg。假設(shè)煤氣燃燒放出的熱量全都被水吸收)專題二：以內(nèi)燃機(jī)為載體的實(shí)際問題【例1】有一輛功率為94 kW的載重汽車，用熱值為 4.7 X 107 J/kg的汽油作燃料，發(fā) 動(dòng)機(jī)的

17、效率為20%，當(dāng)汽車通過95km的路程時(shí)，共用了 50kg汽油。求這輛汽車的速度?！纠?】一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛1.8 km，轎車上的速度示，在此過程中，(1) 轎車速度為多少 km / h?合多少m/s?(2) 若轎車行駛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為(3) 這段過程中轎車消耗汽油0.25 kg。鏈接中考訓(xùn)練3. (江蘇宿遷，圖表信息題)“五一”假期，學(xué)習(xí)的小明收集了相關(guān)數(shù)據(jù)，整理成下表，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成相關(guān)計(jì)算：所40?.40kW .則該車行駛中所受阻 其發(fā)動(dòng)機(jī)的效率多大？ (q多107 J/ka)小明全家駕車從宿遷到徐州游玩，出發(fā)前，愛(1) 轎車靜止時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)(g取10

18、N/kg)。(2) 全程行車所需的時(shí)間.(3) 勻速行駛1km牽引力所做的功。(4) 全程消耗的汽油在完全燃燒時(shí)放出的熱量(q=4.6 x 107J/kg)。方法技巧專題專題三：比較法【例】如圖14-3是某種內(nèi)燃機(jī)某一沖程的示意(1) 這種內(nèi)燃機(jī)是 機(jī)。(2) 它表示的是沖程。(3) 在這個(gè)沖程中能轉(zhuǎn)化為能。(4) 完成這一沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn) 圈。(5) 仔細(xì)觀察其銘脾，可看見“ 1800r/min"字樣， 鏈接中考訓(xùn)練I 050I璋到徐州ioa由圖可知。行車i*1ACkrn/h)90行戟】km耗50勻壇行鞅時(shí)St它正常工作時(shí)力t秒鐘對外做功恥次1.(廣東佛山，新定義題型)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì)，現(xiàn)代汽車要分汽油和柴油兩類發(fā)動(dòng)機(jī)，其中汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的是內(nèi)燃機(jī)的汽缸。 若某臺(tái)以汽油為燃料的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有四個(gè)汽缸，其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。(1) 汽車以100km/h的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大。則1min內(nèi)做有用功 J。(2) 汽車內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，如圖14-4所示，