143能量的守恒和轉(zhuǎn)化（原卷版）

14.3能量的守恒和轉(zhuǎn)化——精剖細(xì)解講義知識(shí)點(diǎn)1：能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移1、能量的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化：是能量由一種形式變?yōu)榱硪环N形式，能量存在形式變化。鉆木取火：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；熱機(jī)做功沖程：內(nèi)能做功轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；蓄電池充電：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；太陽(yáng)能電池：光能轉(zhuǎn)化為電能；能量的轉(zhuǎn)化如下圖所示：結(jié)論：在一定條件下,各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化。2、能量的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移：是能量由一個(gè)物體到達(dá)另一個(gè)物體，能量存在的載體變化了。球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到木塊上面，如下圖所示：熱水中的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移到奶瓶中，如下圖所示：能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（不同形式間是能量轉(zhuǎn)化，同種形式之間是能量轉(zhuǎn)移）。不同形式的能量1．下列說(shuō)法正確的是（）A．靜止的物體一定不具有能 B．運(yùn)動(dòng)的物體由于沒(méi)有對(duì)別的物體做功，所以不具有能 C．只有物體被舉高了才具有能 D．做功的物體一定具有能2．下列關(guān)于功和能量的說(shuō)法正確的是（）A．1J、1N?m都可以表示功的單位 B．一個(gè)物體只有對(duì)其他物體做了功，這個(gè)物體才具有能量 C．推出后的鉛球在空中飛行的過(guò)程中，沒(méi)有力對(duì)鉛球做功 D．吊裝碼頭上，只要貨物受到的合力為0，它的機(jī)械能就不變3．下列關(guān)于能量的說(shuō)法中正確的是（）A．做功的物體具有能量，不做功的物體沒(méi)有能量 B．做功多的物體能量就多，做功少的物體能量就少 C．能夠做功的物體具有能量，但不一定就做功 D．能量多的物體所做的功一定就多能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移4．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A．植物進(jìn)行光合作用時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．酒精燃燒時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．電動(dòng)機(jī)工作，電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．用熱水袋取暖，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移5．如圖是某地區(qū)使用的“風(fēng)光互補(bǔ)”景觀照明燈，它“頭頂”小風(fēng)扇，“肩扛”光電池板，“腰挎”照明燈，“腳踏”蓄電池。下列解釋不合理的是（）A．光電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲(chǔ)在蓄電池中 B．利用風(fēng)力發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 C．照明燈工作時(shí)，LED燈是將電能轉(zhuǎn)化為光能 D．蓄電池夜晚放電時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能6．人們是在能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中利用能量的，圖中的各種現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)的能的轉(zhuǎn)化不正確的是（）A．用電照明：電能轉(zhuǎn)化為光能 B．篝火燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能 C．原子彈爆炸：核能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能 D．汽艇在海上行駛：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能知識(shí)點(diǎn)2：能量守恒定律1、能量守恒定律內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。既然能量是守恒的，不可能消滅，為什么我們還要節(jié)約能源？比如汽車(chē)行駛過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程如下圖所示：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天體，小到原子核，也無(wú)論是物理學(xué)問(wèn)題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問(wèn)題，所有能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，都遵從能量守恒定律。只要有能的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，就一定遵守能量守恒的規(guī)律。能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化是有條件的。易錯(cuò)提示：“消耗能量”“利用能量”“獲得能量”的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程。2、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化。內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不會(huì)自發(fā)地由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移。能量守恒定律7．以下關(guān)于能量轉(zhuǎn)化與守恒定律說(shuō)法不正確的是（）A．小華家使用的天然氣熱水器是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．汽油機(jī)對(duì)外做功時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．LED燈發(fā)光效率高是因?yàn)樗鼘㈦娔芙^大部分轉(zhuǎn)化為光能 D．人體維持37℃，是因?yàn)槿梭w內(nèi)不斷將食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能8．下列關(guān)于能量的說(shuō)法中，正確的是（）A．隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可能制成的 B．電水壺工作時(shí)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 C．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”的想法是違背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的 D．能量無(wú)論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移，能量總和會(huì)逐漸減少9．有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，下列說(shuō)法正確的是（）A．能量守恒定律只適用于機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化 B．能量守恒定律只適用能量轉(zhuǎn)化過(guò)程 C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律 D．根據(jù)能量守恒定律，宇宙中的能量總和不變能量的利用效率10．提高燃料的利用率，節(jié)約燃料措施正確的是（）A．充分利用余熱，減少煙氣帶走熱量 B．增大燃料燃燒面積，提供充足氧氣 C．增大受熱面積，受熱物體盡量使用良導(dǎo)體 D．以上措施都對(duì)11．為提高鍋爐的效率和燃料的利用率，下列做法不正確的是（）A．把煤磨成煤粉，用空氣吹進(jìn)爐膛內(nèi)燃燒 B．加大送風(fēng)量，把煤粒在爐膛里吹起來(lái)燃燒 C．增大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量 D．用木炭代替煙煤12．某校初三年級(jí)的學(xué)生參觀了學(xué)校鍋爐房后，提出了以下幾種提高爐子效率的建議，其中不應(yīng)采納的是（）A．用鼓風(fēng)機(jī)向爐膛內(nèi)吹風(fēng)，把煤粒吹起來(lái)燃燒 B．把煤磨成粉，用空氣吹進(jìn)爐膛 C．向爐內(nèi)多加些煤，加大火力 D．用各種辦法增大受熱面積能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的方向性13．下列事例中，能表示能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移具有“方向性”的事例是（）A．電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能也可以轉(zhuǎn)化為電能 B．熱量可以自發(fā)從高溫物體傳遞給低溫物體，卻不能自發(fā)從低溫物體傳遞到高溫物體 C．動(dòng)能可以和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化 D．機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能14．各種形式的能量都不是孤立的，能量在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，且能量的轉(zhuǎn)化是有方向的，正面幾幅圖按能量轉(zhuǎn)化的順序，排列正確的是（）A．（1）（2）（3）（4） B．（2）（3）（4）（1） C．（2）（1）（3）（4） D．（1）（3）（4）（2）15．能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只會(huì)由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。能源危機(jī)產(chǎn)生的根本原因是（）A．能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化遵循守恒定律 B．人們?cè)谀芰康霓D(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移中利用能量 C．經(jīng)轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程可利用能量增加 D．能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有方向性填空題16．2020年3月9日19時(shí)55分，我國(guó)成功發(fā)射北斗導(dǎo)航系統(tǒng)第五十四顆導(dǎo)航衛(wèi)星。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)將在國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)儲(chǔ)備等方面發(fā)揮作用?；鸺龂姵龅娜?xì)鉁囟雀哌_(dá)1300℃，發(fā)射塔下方的導(dǎo)流槽設(shè)有噴水設(shè)施，在火箭點(diǎn)火前幾秒鐘噴水，水在高溫下大量汽化。（1）升空時(shí)，火箭相對(duì)于發(fā)射塔是（填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的；（2）導(dǎo)流槽噴出的水汽化所需的能量來(lái)源于火箭燃料貯存的能。17．古詩(shī)文中有許多描述自然現(xiàn)象的優(yōu)美詩(shī)句。如“無(wú)邊落木蕭蕭下，不盡長(zhǎng)江滾滾來(lái)“，從物理學(xué)的角度看，滾滾奔流的長(zhǎng)江具有巨大的。物體所具有的彈性勢(shì)能跟有關(guān)。18．一個(gè)物體能夠?qū)α硪粋€(gè)物體，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有了能。飛行的子彈能穿透鋼板，是利用子彈的能。鐘表里的發(fā)條能帶動(dòng)時(shí)針走動(dòng)，是利用發(fā)條的能。19．如圖所示，是太陽(yáng)能LED照明路燈，白天太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并向燈桿下方的蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為能儲(chǔ)存起來(lái)，供夜晚路燈照明。LED燈是一種發(fā)光二極管，通過(guò)電流可以把電能直接轉(zhuǎn)化成能。20．燃?xì)庠睢㈦婏堨液吞?yáng)能熱水器等的家用設(shè)備，在使用時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是；將光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是；將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是。21．使用清潔能源的氫氣公交車(chē)已在很多城市投入運(yùn)營(yíng)，它將氫氣壓縮后存儲(chǔ)在鋼瓶中作為車(chē)載燃料，氫氣公交車(chē)的氫燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能最終轉(zhuǎn)化為能帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，與傳統(tǒng)的燃油公交車(chē)相比，氫氣公交車(chē)的優(yōu)點(diǎn)是。22．如圖為某?學(xué)教授課堂演示情景，教授將一個(gè)擺球從下巴處放?，結(jié)果擺球擺回時(shí)并沒(méi)有砸到他的下巴，這一過(guò)程擺球的機(jī)械能（選填“減?”或“不變”），這一過(guò)程（選填“符合”或“不符合”）能量守恒定律。23．能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量。這就是能量守恒定律。24．能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式為其他形式，或者從一個(gè)物體到其他物體，而在這兩個(gè)過(guò)程中，能量的總量。25．燃料通常是在各種爐子里燃燒的。有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫爐子的效率。用煤氣爐燒水，如果將2kg、20℃的水加熱到100℃，消耗煤氣0.04m3，該煤氣爐燒水時(shí)的效率是?！緌煤氣＝4.0×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）】26．如圖所示的是白熾燈將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能的大致比例，由此可計(jì)算出白熾燈的發(fā)光效率為。27．小林把裝有2kg水的水壺放在天然氣灶上加熱，他觀察水溫從20℃升高了50℃時(shí)，氣量表顯示的耗氣量為0.02m3，這次燒水的熱效率為。（天然氣的熱值為4.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃））28．隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，汽車(chē)已進(jìn)入尋常百姓家。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部分是汽油機(jī)，是把汽油燃燒放出的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。汽油機(jī)工作時(shí)，克服摩擦消耗的能量、機(jī)械傳熱損失的能量以及廢氣排出帶走的能量，都不能再自動(dòng)地用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，這是由于能量轉(zhuǎn)化具有，而我們所能利用的能源是有限的，所以需要節(jié)約能源。29．汽車(chē)剎車(chē)的過(guò)程，伴隨著能量從轉(zhuǎn)