3.8能量的轉(zhuǎn)化與守恒-2022-2023學(xué)年九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)同步2024課堂（浙教版）VIP

第八節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒202X九年級(jí)科學(xué)第三章能量的轉(zhuǎn)化與守恒

我們知道，動(dòng)能和勢(shì)能之間可以互相轉(zhuǎn)化。那么，其他形式的能量是否也會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化呢？能量在轉(zhuǎn)化過程中遵循什么規(guī)律？課堂導(dǎo)入PART/01知識(shí)點(diǎn)分析基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的羅列和例題難點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)總結(jié)1.能量有機(jī)械能、內(nèi)能、化學(xué)能、電能、核能等多種形式，各種形式的能量不是孤立的，而是相互聯(lián)系的。一．能量的相互轉(zhuǎn)化2.能量可以在兩個(gè)物體之間轉(zhuǎn)移，能量形式也可以轉(zhuǎn)化（1）太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化：能量轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象在我們周圍經(jīng)常發(fā)生。太陽(yáng)光照射到綠色植物的葉片上，葉片通過光合作用把水和二氧化碳合成為淀粉等有機(jī)物質(zhì)，將電磁能（光能）轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在植物里；太陽(yáng)光照射到大氣中使大氣產(chǎn)生對(duì)流，將電磁能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膭?dòng)能；太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能熱水器上，使水的的溫度升高，將電磁能轉(zhuǎn)變?yōu)樗膬?nèi)能；太陽(yáng)光照射到電池板上，將電磁能轉(zhuǎn)化為電能。一．能量的相互轉(zhuǎn)化（2）人體能量的來(lái)源及轉(zhuǎn)化：人的生命活動(dòng)和人體完成的各種動(dòng)作，都需要能量。所有這些能量都來(lái)自于食物。人吃進(jìn)各種食物，食物消化后被吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從血液輸送到人體各處，食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人體的內(nèi)能、電能、機(jī)械能等。一．能量的相互轉(zhuǎn)化

我們每天都在使用電能，電能由發(fā)電廠提供。在火力發(fā)電廠中，燃燒煤或者天然氣來(lái)加熱水，水沸騰后產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電通過輸電線傳輸?shù)礁鞯氐挠脩?，?duì)于燃煤發(fā)電廠，電能是由化學(xué)能經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)化后得到的。一．能量的相互轉(zhuǎn)化1.能量轉(zhuǎn)化和守恒定律：大量事實(shí)告訴我們，在能量的形式發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過程中，某種形式的能量減少了多少，另一種形式的能量一定會(huì)相應(yīng)的增加多少。同樣。某種形式的能量增加了多少，另一種形式的能量就相應(yīng)的減少了多少，而能的總量保持不變。也就是說(shuō)：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(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。而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變。2.能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律只有。無(wú)論是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，還是生命運(yùn)動(dòng)；無(wú)論是宇宙天體還是微觀粒子，都遵循這個(gè)定律。3.永動(dòng)機(jī)的構(gòu)想二.能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律“永動(dòng)機(jī)”不可能成功的事實(shí)告訴我們，違反能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的事件是不可能發(fā)生的。那么，遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的事件是否一定會(huì)發(fā)生呢？2.大量的現(xiàn)象都表面，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有一定的方向性的。我們是在能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的過程中利用能量的。三.能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性PART/02典例精析精選近年各地中考、一模以及名校練習(xí)等好題進(jìn)行分析【例1】（2022·江蘇無(wú)錫中考）如圖所示的白鶴灘水電站是實(shí)施西電東送”的國(guó)家重大工程，是世界在建規(guī)模最大的水電工程正式投運(yùn)后，每年可向華東地區(qū)輸送的電能，相當(dāng)于火力發(fā)電站燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤所獲得的電能，標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值取，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．水能是可再生能源 B．水電站將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C．煤炭是不可再生能源 D．火力發(fā)電站的發(fā)電效率為50%【答案】D【例2】（2021·河南駐馬店·九年級(jí)期中）有人設(shè)想的“永動(dòng)機(jī)”如圖所示，下列對(duì)該裝置開始轉(zhuǎn)動(dòng)后的分析正確的是（）A．該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能量不守恒B．如果沒有能量補(bǔ)充，裝置最終會(huì)停下來(lái)C．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去D．裝置中小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能不會(huì)相互轉(zhuǎn)化【答案】B【例3】如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．小球彈起的高度越來(lái)越小，說(shuō)明小球在此過程中能量不守恒B．根據(jù)能量守恒定律，在此過程中小球的機(jī)械能總量是保持不變的C．在小球的運(yùn)動(dòng)中，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能D．此過程說(shuō)明了能量守恒定律是需要建立在一定的條件之上才能成立的【答案】C【例4】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．各種形式的能量都可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律D．火箭升空時(shí)，其勢(shì)能和動(dòng)能都增大，能量守恒定律不適用【答案】B【例5】據(jù)2021年9月29日澎湃新聞，廣西南寧隆生達(dá)發(fā)電力科技有限公司聲稱研發(fā)出一款“突破能量守恒定律”的電機(jī)組。該公司官網(wǎng)稱，這一技術(shù)名為“一種電容補(bǔ)償式自循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”，下列有關(guān)該裝置的分析正確的是（）A．根據(jù)能量守恒定律，該裝置會(huì)一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去B．如果沒有能量補(bǔ)充，該裝置最終會(huì)停下來(lái)C．發(fā)電技術(shù)突破了能量守恒定律，證明能量可以不守恒D．不靠任何能量補(bǔ)充，該裝置可實(shí)現(xiàn)1度電變?yōu)?0度電【答案】B【例6】如圖所示是汽油機(jī)的能量流向，對(duì)照此圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．由于能量守恒，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%B．排放的廢氣不會(huì)造成環(huán)境的污染C．該汽油機(jī)的熱機(jī)效率為70%D．廢氣的排放所占比例最大，減少該部分能量損失是提高熱機(jī)效率的有效手段【答案】D【例7】（2021·山東濟(jì)寧·一模）如圖根據(jù)能量守恒，下列四幅圖中僅能發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的一組是（）A．把牛奶放入開水里加熱 B．煤氣爐將開水燒開

C．蹦床運(yùn)動(dòng)員上升到空中 D．通電后小燈泡發(fā)光【答案】A【例8】如圖，小華坐在充滿空氣的房間里，突然這些空氣自行聚攏到某一個(gè)角落，使人窒息．關(guān)于這個(gè)情境下列說(shuō)法合理的是（）A．它違反了能量守恒定律，但可能發(fā)生B．它不違反能量守恒定律，但不可能發(fā)生C．它違反了能量守恒定律，但不可能發(fā)生D．它不違反能量守恒定律，但可能發(fā)生【答案】B【例9】（2022·江蘇蘇州期中）關(guān)于圖中所示的熱現(xiàn)象，說(shuō)法正確的是（）A．圖甲中炙熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的冰塊沒有內(nèi)能B．圖乙中冬天搓手取暖是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．圖丙中用濕毛巾冷敷降溫是通過做功的方式減小人體的內(nèi)能D．圖丁中能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同，都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】D【例10】（2022·湖南期中）關(guān)于下圖所示的熱現(xiàn)象，說(shuō)法正確的是（）A．圖甲中用冷毛巾降溫是通過熱傳遞的方式增大人體的內(nèi)能B．圖乙中冰冷的巧克力冰淇淋沒有內(nèi)能，牛奶有內(nèi)能C．圖丙中鉆木取火是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．圖丁中能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同，都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】C【例11】如圖為改造老舊小區(qū)工作中用到的一種打孔工具——沖擊鉆，沖擊鉆工作時(shí)，鉆頭在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，不斷地沖擊墻壁打出圓孔，沖擊鉆在工作過程中，關(guān)于其能量轉(zhuǎn)化正確的是（）A．有電能、機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 D．只有機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化【答案】A【例12】下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法，正確的是（）A．甲圖中，風(fēng)力發(fā)電將空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能B．乙圖中，拉開的彈弓將石子彈出的過程，彈性勢(shì)能增大C．丙圖中，乘坐自動(dòng)扶梯勻速上升的過程中機(jī)械守恒D．丁圖中，水平路面上疾馳的汽車，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【答案】A【例13】根據(jù)能量守恒定律，下列四幅圖中僅發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的一組是（）①冷水放入熱水中

②鐵鍋熱得燙手

③搓手手變暖

④棉被曬暖和A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③【答案】A【例14】如圖是一種設(shè)想中的永動(dòng)機(jī)，它通過高處的水流沖擊葉片，葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)用來(lái)帶動(dòng)抽水器從低處將水抽到高處，從而循環(huán)工作。這種永動(dòng)機(jī)______（選填“能”或“不能”）一直工作下去，你判斷的依據(jù)是______?！敬鸢浮?/p>

不能

違反了能量守恒定律【例15】（2022·湖南株洲中考）如圖是根據(jù)初中物理能源的有關(guān)內(nèi)容繪制的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，線條表示知識(shí)間的邏輯聯(lián)系，據(jù)此完成以下小題。（1）化石能源和太陽(yáng)能中屬于可再生能源的是______；（2）目前核電站發(fā)電，釋放核能的方式是______；（3）圖中①為連接化石能源與太陽(yáng)能之間的線條，②為連接核聚變與太陽(yáng)能之間的線條，請(qǐng)任意選擇其中一根線條說(shuō)明它所表示的物理意義______?！敬鸢浮?/p>

太陽(yáng)能

核裂變

見【例16】（2022·四川一模）如圖所示，達(dá)·芬奇曾經(jīng)思考的永動(dòng)機(jī)不可能成功，最根本的原因是違背了______；生活中水總是自發(fā)地從高處往低處流，無(wú)法自發(fā)從低處往高處流，這一現(xiàn)象說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化具有______?！敬鸢浮?/p>

能量守恒定律

方向性【例17】（2022·廣東深圳期中）用兩塊銅片、熱電偶、電動(dòng)機(jī)帶風(fēng)扇組成一個(gè)電路，銅片1插在90℃熱水中，銅片2放在空氣中，如圖所示，半分鐘左右風(fēng)扇發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。溫差發(fā)電的實(shí)質(zhì)是______能轉(zhuǎn)化為______能。利用這套裝置，最終熱水的內(nèi)能_________（選填“能夠”或“不能夠”）全部轉(zhuǎn)化成風(fēng)扇的機(jī)械能。溫差發(fā)電_________（選填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律?！敬鸢浮?/p>

內(nèi)

機(jī)械能

不能夠

遵守【例18】如圖斷示，水沸騰后，水蒸氣推動(dòng)橡皮塞沖出試管口，在軟木塞被推出的過程中，是把______能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在這個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程中______（選填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律，該過程中的能量轉(zhuǎn)化和如圖中四沖程汽油機(jī)工作中的______沖程相一致（選填“甲“或“乙“）。【答案】

內(nèi)

遵循

乙【例19】如圖