九年級人教新課標(biāo)16.5能量的轉(zhuǎn)化和守恒課課解析與練習(xí)

1、.165 能量的轉(zhuǎn)化和守恒有沒有這樣的一個機械，不需要外界給它能量，就可以讓它源源不斷的向外做功？熱量能不能由溫度低的物體傳給溫度高的物體？能量的轉(zhuǎn)化和守恒能 的 轉(zhuǎn) 化能量守恒定律智 能 提 要問：怎樣理解“能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的根本定律之一“這句話？答：能量守恒定律具有普遍性和重要性的原因有以下幾點：1能量守恒定律與發(fā)現(xiàn)細胞、進化論一起被恩格斯譽為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)，在理論上已被公認；2人類的一切活動，包括生活和消費活動，都會有能量的轉(zhuǎn)化問題，例如做功績動、生活用熱、建筑、冶金等等；3自然界中的各種變化不管是大到天體、小到原子核內(nèi)部，也不管是物理學(xué)比方火山爆發(fā)、天文學(xué)

2、比方星球的運動的問題，所有的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程，都服從能量守恒定律；4人類研究或從事各項活動，都是以能量守恒定律作為其理論根底的，比方永動機的研制失敗問：能量守恒定律的內(nèi)涵是什么？答：能量既不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變，這就是能量守恒定律1在熱現(xiàn)象中，利用內(nèi)能做功的過程是內(nèi)能和其他形式能量的轉(zhuǎn)化過程，做了多少功，就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為等量的其他形式的能量或就有多少其他形式的能量轉(zhuǎn)化為等量的內(nèi)能，能量是守恒的例如摩擦生熱，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2在熱傳遞過程中是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程例如，一杯熱水譽一杯冷

3、水混合，穩(wěn)定后，熱水降溫減少了多少內(nèi)能，冷水變熱會增加等量的內(nèi)能，能量是守恒的3自然界中除了內(nèi)能可以同其他形式的能量 發(fā)生轉(zhuǎn)化外，各種形式的能量也都可以發(fā)生互相轉(zhuǎn)化，例如，燃料燃燒釋放化學(xué)能=完全燃燒獲得的內(nèi)能；再如電動機帶動水泵消耗的電能=水泵獲得的機械能+電動機發(fā)熱產(chǎn)生的內(nèi)能，且能量是守恒的問；怎樣從能量的角度理解自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)絡(luò)的？答；通過課本中的四個學(xué)過的互相有聯(lián)絡(luò)的現(xiàn)象可知，不同的自然現(xiàn)象之間都有能量的轉(zhuǎn)化：例如摩擦生熱搓手，摩擦是機械運動現(xiàn)象，生熱是熱現(xiàn)象，摩擦可以生熱，說明機械運動現(xiàn)象和熱現(xiàn)象有聯(lián)絡(luò)依次類比可逐個分析出其他各種確有能量的轉(zhuǎn)化，能量可以反映這種聯(lián)絡(luò)課本

4、中圖15.5-1不同形式的能量的轉(zhuǎn)化實例沒有一個標(biāo)準(zhǔn)答案，其中機械能與化學(xué)能之間的互相轉(zhuǎn)化，能量的形式稍顯陌生，其實在化學(xué)課上我們已學(xué)習(xí)溶液的振蕩可加快溶液的反響速率，其實就是一個例證另外，還有就是食物在人體內(nèi)“燃燒轉(zhuǎn)化為人的日?；顒铀璧臋C械能等也是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能的例子中 考 擷 要本節(jié)內(nèi)容的中考考點是：運用能量守恒定律分析、判斷生活實例中內(nèi)能與其他形式能的互相轉(zhuǎn)化最近的中考中，經(jīng)常出現(xiàn)取材于現(xiàn)實生活實際的試題，表達了“從生活走向物理，從物理走向社會的新課程理念智 能 拓 展你知道嗎，能量也會貶值！我們知道，運動是多種多樣的，就其運動形態(tài)而論，運動可分為有序運動和無序運動，與此相似，能量

5、也可分為有序能和無序能一切宏觀整體運動的能量和大量電子定向運動的電能都是有序能；而物質(zhì)內(nèi)部分子雜亂無章的熱運動所具有的能量是無序能根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，有序能可以完全地、無條件地轉(zhuǎn)換為無序能，但有序能不能自動地全部轉(zhuǎn)化為有序能，無序能不能全部被利用，總有一部分要轉(zhuǎn)移到環(huán)境中去，無序能轉(zhuǎn)換為有序能是有條件的、不完全的因此能量的轉(zhuǎn)換特性，導(dǎo)致了能量不僅有“量的多少，還有“質(zhì)的上下自發(fā)進展的能量轉(zhuǎn)換過程是有方向性的，因此可以說有序能比無序能更有價值，具有更高的品質(zhì)有一種普遍的自然現(xiàn)象“摩擦生熱由于摩擦過程中機械能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能，即有序能轉(zhuǎn)換為無序能能量的轉(zhuǎn)化從量級上看沒有變化，但從品質(zhì)上看卻降低了

6、，即它的使用價值變小了，能量使用價值的降低稱為能量貶值摩擦使高品質(zhì)能量貶值為低品質(zhì)能量能量貶值是自然界的普遍現(xiàn)象例如，汽車制動時，由于摩擦，動能轉(zhuǎn)變成地面、空氣的內(nèi)能，這些能量可以自動地用來再次開動汽車嗎？顯然不能這些能量雖然沒有消失，但是我們卻不能利用它我們是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中利用能量的，但能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，都是有方向性的因此，不是什么能量都可以利用能量的利用是有條件的，也是有代價的有的東西可以成為能源，有的卻不能智 能 歸 例題型一 能結(jié)合實例分析能量之間的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移例 以下過程中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是 A寒冷天氣快速搓手，手會感到暖和B水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電C燒紅的鐵塊放入水中

7、，冷水變熱D壺中的水沸騰時，壺蓋不斷地在跳動知識點 通過實例，認識能量之間可以互相轉(zhuǎn)化闖關(guān)點撥 寒冷天氣快速搓手，手感到暖和是摩擦生熱現(xiàn)象，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，是機械能轉(zhuǎn)移的過程燒紅的鐵塊放入水中，使冷水變熱，是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程，鐵放熱，內(nèi)能減小，水吸熱，內(nèi)能增加壺中的水沸騰時，壺蓋不斷地在跳動，是水蒸氣膨脹對外做功，頂起壺蓋后，它自身的內(nèi)能要減小，從而獲得機械能答 選D題型二 能用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象例 在某密閉隔熱的房間內(nèi)有一電冰箱，現(xiàn)接通電源使電冰箱開場工作，并翻開電冰箱的門，那么過段時間后室內(nèi)的溫度將 A降低B不變C升高D無法判斷知識點 有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分

8、析物理現(xiàn)象的意識闖關(guān)點撥 電冰箱制冷過程中，使冰箱內(nèi)的溫度降低的同時，又使其外部溫度升高將冰箱內(nèi)部的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到外部，此過程不可能自發(fā)發(fā)生，必需消耗電能，此部分電能最終也轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，因此從總能量的角度看，室內(nèi)的內(nèi)能將增加，室內(nèi)溫度上升圖15-13答 選C拓展題 小華在做如圖15-13所示的滾擺實驗中，發(fā)現(xiàn)滾擺每次上升的高度逐漸減小，小華想：“這是否說明在動能、勢能的互相轉(zhuǎn)化的過程中，整個裝置的能量不守恒？這不是與能量守恒定律相矛盾嗎？請你幫小華解決他的困惑闖關(guān)點撥 在能量的轉(zhuǎn)化過程中，某種能量可以增加或減小即可以不守恒，但總的能量一定是守恒的答 在滾擺運動的過程中，由于摩擦不可防止，總有一部分機

9、械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故整個裝置的機械能不守恒，但總的能量即機械能和內(nèi)能的總和保持不變中考典題精析考題 2001年3月20日，俄羅斯“和平號空間站終于走完了它回歸地球的全部旅程，墜入太平洋。這個凝聚著人類智慧結(jié)晶的龐然大物在高速墜落的過程中分解成許多碎片，這些碎片在天空中燃燒發(fā)光，形成一道道亮堂的弧線，請答復(fù)：“和平號空間站進人大氣層后向地球墜落的原因是什么?，“和平號空間站在下落過程中分解成許多碎片，這些碎片在空氣中燃燒發(fā)光的原因是什么?這里有什么形式的能量轉(zhuǎn)化?內(nèi)蒙古包頭市2002年中考題闖關(guān)點撥 解答此類題目，必須理解改變物體內(nèi)能的方法可能是熱傳遞，還可能是做功析 “和平號空間站進入大氣層后，

10、由于受到地球的引力，所以會向地球墜落空間站在進入大氣層后，具有很大的動能和勢能在墜落的過程中要抑制與空氣摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，空間站的溫度過高就會燃燒發(fā)光答 受地球的引力；與空氣摩擦生熱，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能智 能 訓(xùn) 練根底知識訓(xùn)練1從能的轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來看，用熱傳遞來改變物體的內(nèi)能，實際上是 的過程，用做功方法來改變物體的內(nèi)能，實際上是 的過程題型一2英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)過10年不懈努力，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了 現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)電機的創(chuàng)造，實現(xiàn)了電能的大規(guī)模消費。我國興建的長江三峽發(fā)電機組，是通過 能轉(zhuǎn)化為電能。福州市即將興建的垃圾燃燒電廠，是將垃圾燃燒后獲得的 能。最終轉(zhuǎn)化為電能

11、。題型一3當(dāng)水壺中的水燒開時，壺蓋會被頂起，從能量轉(zhuǎn)化的觀點看，這是水蒸氣的_能轉(zhuǎn)化為壺蓋的 能。題型一4能量轉(zhuǎn)化與守恒是自然界的根本規(guī)律之一，以下過程中機械能轉(zhuǎn)化為電能的是題型一A干電池放電B給蓄電池充電C風(fēng)力發(fā)電D電動機帶動水泵抽水5以下現(xiàn)象中，利用內(nèi)能做功的是 題型一A冬天在戶外時兩手相搓一會兒就暖和 B車刀在砂輪的高速磨擦之下濺出火花C在烈日之下柏油路面被曬熔化了 D火箭在“熊熊烈火的噴射中沖天而起6以下說法中錯誤的選項是 題型二A能的轉(zhuǎn)化和守恒定律只適用于物體內(nèi)能的變化B只要有能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，就一定遵從能量守恒定律C能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是人們認識自然和利用自然的有力武器D任何一種形式的

12、能在轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程中，消耗多少某種形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的總量是保持不變7我區(qū)大力開展火力發(fā)電，火電廠進的是“煤，出的是“電，在這個過程中能量的轉(zhuǎn)化是 題型一A機械能內(nèi)能化學(xué)能電能B化學(xué)能內(nèi)能機械能電能C化學(xué)能重力勢能動能電能D內(nèi)能化學(xué)能機械能電能綜合進步訓(xùn)練1指出以下現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移情況題型一1氣體膨脹做功 2植物進展光合作用 3燃料燃燒 圖15-144風(fēng)吹動帆船前進 2如圖15-14所示，在試管內(nèi)裝一些水，用軟木塞塞住，用酒精燈加熱試管使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出在水蒸氣沖出軟木塞的過程中，_的內(nèi)能減少而軟木塞的_能增加題型一3太陽是一個宏大的能源，

13、直接利用太陽能不會污染環(huán)境圍繞地球運轉(zhuǎn)的通信衛(wèi)星，其兩翼安裝的太陽電池板，能把_能直接轉(zhuǎn)化成_能，供通信衛(wèi)星使用，太陽能還可以直接轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，現(xiàn)有一太陽能熱水器，在晴天，每天可將50kg水從20加熱到50，假設(shè)燃燒煤氣來加熱這些水，那么至少需要消耗掉_m3的煤氣完全燃燒1米3煤氣可放出3.9×107J的熱量，水的比熱為4.2×103J/kg· 題型一4以下事例中，屬于做功改變物體內(nèi)能的是 題型一A在火上點燃火柴頭，使火柴頭溫度升高B冬天人們圍著火爐烤火身體感覺暖和C兩手互相摩擦，手感覺暖和D在陽光照射下，水盆里的水溫度升高5“五一黃金周，吳昊同學(xué)和爸爸媽媽一起游覽

14、花果山，在他們乘坐旅游車沿盤山公路下山的過程中，發(fā)現(xiàn)司機師傅要不時地踩踏剎車踏板，當(dāng)車行駛至中途還要停下來，讓工作人員用水龍頭向車輪閘片部位噴水。吳昊同學(xué)提出了以下幾種看法， 題型一 噴水的主要目的是為了降低車閘的溫度，以防車閘因溫度過高而損壞 下山過程中，機械能不變下山過程中，重力對汽車不做功剎車過程中有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能你認為這些看法中符合實際的是ABCD6在一定的條件下，各種形式的能量是可以互相轉(zhuǎn)化的在它們互相轉(zhuǎn)化的過程中，下面說法正確的選項是 題型二A機械能一定守恒B各種形式的能都守恒C各種形式的能量的總和一定守恒D內(nèi)能一定守恒7電動機通電后電動機帶動其他機器運轉(zhuǎn)，一段時間后，電動機

15、的外殼就會變得燙手，那么以下關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒的說法中正確的選項是 題型二A電能全部轉(zhuǎn)化為機械能，總的能量守恒B電能一部分轉(zhuǎn)化為機械能，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總的能量守恒C電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能守恒D電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，機械能守恒8?深圳商報?2004年3月11日報道：近日一種新型太陽能公共衛(wèi)生間落戶北京東郊民巷，該衛(wèi)生間的能源全部由位于頂部的太陽能電池板提供，它還能將多余的能量儲存在蓄電池里。這種能量轉(zhuǎn)化和儲存的方式是         題型一   A. 太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為電能    B太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能   C. 太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能    D大陽能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為光能9我們生活在電的時代，電能的來源很多，應(yīng)用非常廣泛1列舉出自然界存在的各種形式的能三項以上，可以較