3.7-3.8 核能 能量的轉(zhuǎn)化與守恒（解析版）

3.7-3.8核能能量的轉(zhuǎn)化與守恒

學習目錄

目錄

模塊一知識網(wǎng)絡....................................................................................................................................1

模塊二知識掌握....................................................................................................................................2

知識點一、核能..............................................................................................................................2

知識點二、能量的轉(zhuǎn)化與守恒......................................................................................................2

【鞏固提高】..........................................................................................................................................9

知識重點

模塊一知識網(wǎng)絡

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模塊二知識掌握

知識點一、核能

1、原子結(jié)構

原子核質(zhì)子（帶正電）

中子（不帶電）

核外電子（不帶電）

2、核能：原子核在發(fā)生改變的過程中，釋放出巨大的能量。也叫原子核能或原子能。

獲得核能裂變：是質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個新原子核，并釋放能量的過程。

的兩條途原子彈、核電站、核潛艇是根據(jù)裂變的原理制造的，

徑：聚變：2個質(zhì)量較小的原子核，在超高溫條件下聚合成質(zhì)量較大的一個新核，同時釋放出

裂變和聚能量的過程。聚變又叫熱核反應。

變氫彈是根據(jù)聚變的原理制造的

核電站

1、核電站利用核能發(fā)電，它的核心設備是核反應堆。核反應堆是通過可以控制的裂變反應釋放核能的

設備。

2、核電站中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是：核能→內(nèi)能→機械能→電能。我國第一座核電站是浙江秦山核電站

3、原子核的裂變和聚變都會產(chǎn)生一些發(fā)射性物質(zhì)，如α射線、β射線、γ射線。

其中可以用于機械設備探傷、種子變異、治療腫瘤的是γ射線。

知識點二、能量的轉(zhuǎn)化與守恒

1、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會消失，也不會創(chuàng)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，能的總量保持不變。

2、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無論是機械運動，還是生命運

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動，無論是宇宙天體，還是微觀粒子，都遵循這個定律。

3、能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性。

*“永動機”不可能成功是因為它違背了能的轉(zhuǎn)化的守恒定律。

*自然界的事物的運動和變化都必須遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，但符合能量和守恒定律的事件卻不一

定能夠發(fā)生。

[例題1]（2023?拱墅區(qū)模擬）電影《厲害了，我的國》自今年3月2日在全國上映來燃爆各大影院，

特別是作為大國工程和“一帶一路”國家名片的“華龍一號”核電機組（如圖），代表創(chuàng)新成果

的人造太陽，在影片中亮相，再次彰顯了大國實力，很是搶鏡！以下關于核電站說法正確的是

（）

A．利用核聚變原理

B．利用核裂變原理

C．核能直接轉(zhuǎn)化為電能

D．核能是原子內(nèi)部的化學反應釋放出來的能量

【解答】解：AB、目前人類使用的核電站是利用核裂變原理，不是核聚變原理，故A錯誤，B

正確；

C、核能在一回路中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，通過汽輪機，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，

將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；

D、核能是原子內(nèi)部的原子核重新聚合和分裂時釋放出的驚人的能量，故D錯誤。

故選：B。

[例題2]（2023?溫州模擬）2020年12月，溫州首個核電站三澳核電站獲國家批準建設。該核電站

的發(fā)電原理及電能輸送如圖所示，則以下敘述不正確的是（）

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A．核反應堆里的是核裂變反應

B．汽輪機將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C．發(fā)電機的主要原理是電磁感應

D．電網(wǎng)在輸送電能時會消耗電能

【解答】解：

A、核電站利用可控的核裂變釋放的核能來發(fā)電，故A正確；

B、在汽輪機中蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽輪機的機械能，故B錯誤；

C、發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象的原理制成的，故C正確；

D、在輸電過程中，輸電線有一定的電阻，會消耗一部分電能，故D正確。

故選：B。

[例題3]（2022秋?舟山期末）2022年12月，核聚變研究領域取得突破性進展?？茖W家在使用激光

的聚變實驗中首次實現(xiàn)了凈能量增益，即產(chǎn)生的能量比注入的能量還要多。這意味著，人類未

來有望結(jié)束對化石燃料的依賴，或?qū)碛袀€安全、綠色、用之不竭的能源選項。核聚變使用的

核材料是下列中的（）

A．氫（H）B．氦（He）C．鈾（U）D．钚（Pu）

【解答】解：現(xiàn)階段，核聚變使用的核材料是氫（H）。

故選：A。

[例題4]（2022秋?婺城區(qū)期末）如圖，利用核能發(fā)電是人類和平利用核能的一個重要方向。下列

有關核電站的敘述正確的是（）

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A．核反應堆是利用核聚變的原理工作的

B．核反應堆中發(fā)生的鏈式反應是可控的

C．其能量轉(zhuǎn)化為：核能→機械能→內(nèi)能→電能

D．核反應堆產(chǎn)生的廢料對環(huán)境和人體是無害的

【解答】解：A、核反應堆是利用核裂變的原理工作的，故A錯誤；

B、核反應堆中發(fā)生的鏈式反應是可控的，故B正確；

C、其能量轉(zhuǎn)化為：核能→內(nèi)能→機械能→電能，故C錯誤；

D、核反應堆產(chǎn)生的廢料對環(huán)境和人體都是有害的，故D錯誤；

故選：B。

[例題5]（2022秋?衢江區(qū)校級期末）如圖所示，用中子轟擊鈾﹣235原子核產(chǎn)生氪核和鋇核，釋放

出核能。下列說法正確的是（）

A．核能是一種可再生能源

B．該模型表示的是核聚變

C．目前核電站是利用核裂變反應發(fā)電的

D．該反應不會產(chǎn)生放射性物質(zhì)

【解答】解：A、核能屬于不可再生資源，該選項說法不正確；

B、該模型表示的是核裂變，該選項說法不正確；

C、目前核電站是利用核裂變反應發(fā)電的，該選項說法正確；

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D、氪為放射性物質(zhì)，所以核裂變時會產(chǎn)生放射性物質(zhì)，該選項說法不正確。

故選：C。

[例題6]（2023?鄞州區(qū)一模）如圖是太陽能電池路燈，白天太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，這

種能量通過再次轉(zhuǎn)化儲存在大容

量蓄電池內(nèi)。夜晚蓄電池給路燈供電。下列說法正確的是（）

A．路燈上的塑料燈罩和鋁合金燈柱都屬于有機合成材料

B．夜晚蓄電池給路燈供電時將光能轉(zhuǎn)化為電能

C．白天給蓄電池充電時將化學能轉(zhuǎn)化為電能

D．路燈的燈柱用合金材料制成是因為合金比純金屬具有更好的性能

【解答】解：A、塑料燈罩屬于有機合成材料，而鋁合金燈柱屬于金屬材料，故A錯誤；

BC、在白天太陽能電池板給蓄電池充電是將太陽能→電能→化學能；在晚上，蓄電池給路燈供電，

只是將化學能轉(zhuǎn)化成電能，再轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，故BC錯誤；

D、人們大量使用的是合金而不是純金屬，這是因為合金具有更多優(yōu)良性能，如鋁合金比鋁的硬

度大、不銹鋼比鐵的抗腐蝕性強，故D正確。

故選：D。

[例題7]（2023?天臺縣一模）馬丁噴氣背包是“世上操作最簡單的飛行器”，它很好駕馭，你只要

系好安全帶，旋轉(zhuǎn)操作桿，它就會帶你離開地面，如圖所示。

（1）飛行背包發(fā)動燃料為汽油，則汽油燃燒時將能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

（2）噴氣飛行背包向下快速噴氣，使人騰空而起，說明物體間。

（3）要使“火箭人”懸停在空中，背包噴出氣體的方向應該是。

【解答】解：（1）飛行背包發(fā)動燃料為汽油，則汽油燃燒時將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

（2）發(fā)動機將燃燒后的氣體通過噴氣孔向下噴出，使人獲得向上的飛行動力，這是利用物體間

力的作用是相互的原理。

（3）要使“火箭人”懸停在空中，則“火箭人”受重力與向上的推力，并且二力是一對平衡力，

故背包噴出氣體的方向應該是豎直向下。

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故答案為：（1）化學；（2）力的作用是相互的；（3）豎直向下。

[例題8]（2023?杭州一模）滑雪是北京冬奧會的項目之一，里面蘊含著很多科學知識。

（1）圖甲的運動員保持該姿勢不變沿著坡面自由下滑，速度逐漸增大，他的機械能（選填

“變大”、“變小”或“不變”）。

（2）若某段坡而的高度為H、長度為L、粗糙程度相同，重為G的運動員保持姿勢不變恰好沿

該坡面自由勻速滑下，滑行時的模擬圖如圖乙所示，則受到的摩擦力方向為沿坡面（選填

“向下”或“向上”），受到的摩擦力大小為（用題中的字母表示），忽略空氣阻力。

【解答】解：（1）圖甲的運動員保持該姿勢不變沿著坡面自由下滑，速度逐漸增大，高度逐漸變

小，質(zhì)量不變，則運動員的動能變大，重力勢能變小，由于受摩擦力的作用，一部分機械能轉(zhuǎn)化

為內(nèi)能，所以他的機械能變?。?/p>

（2）運動員沿坡面自由勻速滑下時，運動員相對于坡面向下運動，所以其受到的摩擦力方向沿

坡面向上；

運動員沿坡面勻速滑下時，克服摩擦做功，重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時消耗的重力勢能等于克服

摩擦做的功，即：W＝EP，

根據(jù)EP＝Gh和W＝fL可得：fL＝GH，

??

解得：f=。

?

??

故答案為：（1）變??；（2）向上；。

?

[例題9]（2023?下城區(qū)模擬）如圖所示，A點的高度H大于B點的高度h，讓小球從A點由靜止

開始自由落下，沿光滑軌道AOB到達B點后離開（不計空氣阻力），則小球由A點運動到O

點的過程中，小球的重力勢能是的（填“增大”“不變”或“減小”），小球在B點的機械

能在A點的機械能（填“大于”“等于”或“小于”），小球離開B點后的運動軌跡應該是

圖中的曲線。

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【解答】解：小球由A點運動到O點的過程中，小球的質(zhì)量不變，高度減小，所以重力勢能是

減小；

不計空氣阻力，小球的機械能守恒，所以小球在B點的機械能等于在A點的機械能；

根據(jù)題意，小球從A點由靜止滑下，所以小球的機械能等于A點時的重力勢能，整個過程中，

機械能守恒，a的最高點超過了A點的高度，這是不可能的；故a錯誤；

b點的最高點與A點的高度相同，而在最高點時，小球仍具有向右運動的速度，所以b圖線的機

械能大于A點的機械能，故b錯誤；

c圖線的最高點低于A點，由于在最高點時小球仍運動，其總機械能可能與開始時的機械能相等，

故c正確；

小球離開軌道時，由于慣性，應具有沿軌道方向向上運動的速度，故d錯誤。

故答案為：減?。坏扔?；c。

[例題10]（2022秋?余姚市期末）北京時間2022年11月12日10時03分，搭載天舟五號貨運飛船

的長征七號火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射（如圖甲所示），約10分鐘后，天舟五號貨

運飛船與火箭成功分離并進入預定軌道，飛船太陽能帆板順利展開工作（如圖乙所示），發(fā)射

取得圓滿成功。

（1）火箭點火，燃料燃燒發(fā)生的是（選填：“物理”或“化學“）變化。

（2）搭載在飛船上的補給物資送達我國空間站時，補給物資的質(zhì)量將（選填：“變大”、

“變小”或“不變”）。

（3）飛船太陽能帆板順利展開工作，就是在太陽光照射下，能為飛船上的電器設備提供能量。

太陽能帆板工作時是將能轉(zhuǎn)化為能。

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【解答】解：（1）火箭點火后，燃料燃燒生成水，并放出大量的熱，因此發(fā)生的是化學變化。

（2）搭載在飛船上的補給物資送達我國空間站時，雖然補給物資的位置發(fā)生改變，但是補給物

資的質(zhì)量將保持不變。

（3）太陽能帆板工作時是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。

故答案為：

（1）化學；

（2）不變；

（3）太陽；電。

【鞏固提高】

1.（2022秋?余杭區(qū)校級月考）發(fā)展核能是解決能源危機的主要出路之一。如圖所示為核電站工

作流程，關于流程中各裝置的能量轉(zhuǎn)化，正確的是（）

A．核反應堆：核能轉(zhuǎn)化為機械能

B．蒸汽輪機：機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C．發(fā)電機：電能轉(zhuǎn)化為機械能

D．應用：電能轉(zhuǎn)化為化學能

【解答】解：A．在核反應堆中，核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；

B．水受熱以后溫度升高，會產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣會推動蒸汽輪機轉(zhuǎn)動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機

械能，故B錯誤；

C．蒸汽輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；

D．電池充電時，是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程，故D正確。

故選：D。

2.（2021秋?湖州期末）2021年12月3日，中國南方首個核能供熱項目在浙江海鹽正式投運。下

列相關說法錯誤的是（）

A．核電站利用核裂變釋放的核能

B．核反應堆將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C．核反應堆中鏈式反應是可以控制的

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D．核電站產(chǎn)生的核廢料對環(huán)境沒有污染

【解答】解：A、電磁波的傳播不需要介質(zhì)，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是利用電磁波傳遞信息的，故A

正確；

B、核電站發(fā)電過程：核能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；

C、核反應堆中鏈式反應是核裂變是可控的，故C正確；

D、核廢料是對環(huán)境污染很嚴重的，故D錯誤。

故選：D。

3.（2022?海曙區(qū)校級三模）對下面的四幅圖描述錯誤的是（）

A．甲圖說明發(fā)聲的音叉在振動

B．乙圖將直導線AB南北朝向放置，閉合開關后實驗現(xiàn)象更明顯

C．丙圖的核能釋放方式也叫熱核反應

D．丁圖說明摩擦可以創(chuàng)造電荷，使物體帶上靜電，所以能吸引輕小物體

【解答】解：A、發(fā)聲的音叉插入水中，濺起水花，因為音叉正在振動，說明聲音是由物體振動

產(chǎn)生的，故A正確；

B、由于小磁針受到地磁場的作用，要指南北方向，為了觀察到明顯的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，應使電流產(chǎn)生

的磁場方向為東西方向，故應使把直導線南北放置，故B正確；

C、熱核反應是核聚變，核聚變又稱核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應。核是指由質(zhì)量小

的原子，主要是指氘，在一定條件下（如超高溫和高壓），只有在極高的溫度和壓力下才能讓核

外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發(fā)生原子核互相聚合作用，

生成新的質(zhì)量更重的原子核，故C正確；

D、丁圖說明摩擦可以使物體帶電，而電荷的產(chǎn)生本質(zhì)是得失電子而不是創(chuàng)造電荷，故D錯誤。

故選：D。

4.（2021秋?新昌縣期末）關于核電站，小科總結(jié)了以下四種說法，其中正確的是（）

A．核電站是利用氫核的聚變產(chǎn)生的能量來發(fā)電的

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B．核電站的核心是利用核反應堆控制核能平穩(wěn)地釋放

C．核電站的反應堆中放出的核能可以直接轉(zhuǎn)化為電能

D．核電站產(chǎn)生的廢料可以直接排放到大海中

【解答】解：A、核電站是利用原子核裂變產(chǎn)生的能量來發(fā)電的，故A錯誤；

B、核反應堆工作的速度和規(guī)模是可以認為控制的，核能能平穩(wěn)地釋放，故B正確；

C、核電站的反應堆中放出的核能不可以直接轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；

D、核電站的核廢料中具有很多的放射性物質(zhì)，不可以直接排放到大海中，故D錯誤。

故選：B。

5.（2021秋?柯橋區(qū)期末）2021年12月20日，全球首座球床模塊式高溫氣冷堆核電站——山東

榮成石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程送電成功。關于核能的應用，下列說法中正確的是（）

A．原子彈是根據(jù)核聚變的原理制成的

B．現(xiàn)有核電站核變原理與氫彈核變原理相同

C．核能有核輻射危險，我們應該完全杜絕核能發(fā)電

D．核電站發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程是：核能→內(nèi)能→機械能→電能

【解答】解：

A、原子彈是利用核裂變的原理制成的，氫彈是利用核聚變的原理制成的，故A錯誤；

B、核電站中的核反應堆是進行裂變而獲得核能的一種裝置，是可控的，與氫彈核變原理不相同，

故B錯誤；

C、核能雖然具有放射性，可能對環(huán)境造成污染，但只要科學處理還是可以控制的，所以我們可

以開發(fā)和使用核能，故C錯誤；

D、核電站能量轉(zhuǎn)化的過程是：通過核反應把核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，得到高溫水蒸氣；水蒸氣推動汽

輪機轉(zhuǎn)動，把內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機械能；汽輪機再帶動發(fā)電機發(fā)電，得到電能，則整個過程中能量轉(zhuǎn)

化的正確順序是：核能→內(nèi)能→機械能→電能，故D正確。

故選：D。

6.（2022?寧波）核酸檢測采樣時使用的“采樣拭子”，其頂端是如圖所示的植絨拭子，安全、無

毒。有一種植絨方式是：植絨機產(chǎn)生數(shù)萬伏的高壓靜電，通過電子轉(zhuǎn)移讓噴頭中的絨毛帶上負

電荷，然后在被植絨物體表面噴涂上膠粘劑，移動噴頭靠近被植絨物體，絨毛在高壓靜電作用

下從噴頭中飛升到被植絨物體表面，呈垂直狀植在涂有膠粘劑的物體表面。上述植絨過程中蘊

含了許多科學知識，下列描述不合理的是（）

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A．噴頭中的絨毛帶上負電荷，是由于絨毛得到了電子

B．以移動的噴頭為參照物，被植絨物體是運動的

C．絨毛能在高壓靜電作用下運動，是由于能量可以創(chuàng)生

D．絨毛從噴頭中飛升到被植絨物體表面，是由于力能改變物體的運動狀態(tài)

【解答】解：A、噴頭中的絨毛帶上負電荷，是由于絨毛得到了電子，故A合理；

B、以移動的噴頭為參照物，被植絨物體與噴頭的位置不斷變化是運動的，故B合理；

C、能量不能被創(chuàng)生，也不能被消滅，能量是守恒的，總量不變，故C不合理；

D、絨毛從噴頭中飛升到被植絨物體表面，是由于力能改變物體的運動狀態(tài)，故D合理。

故選：C。

7.（2022?溫州模擬）2019年8月23日，由俄羅斯建造的世界首座浮動核電站——“羅蒙諾索夫

院士”號浮動核電站開赴北極圈，這座海上浮動式核電站發(fā)電量達70百萬瓦，足夠3.5萬戶家

庭使用。下列有關浮動核電站的說法不正確的是（）

A．能量轉(zhuǎn)化時先將核能轉(zhuǎn)化為化學能

B．獲得核能的途徑是核裂變

C．發(fā)電量達70百萬瓦指的是發(fā)電功率

D．受到的浮力大小等于它的重力

【解答】解：A、核電站發(fā)電過程：核能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水受熱以后溫度上升、沸騰會產(chǎn)生大量

的水蒸氣，水蒸氣會推動蒸汽輪機轉(zhuǎn)動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；蒸汽輪機又帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，最

后發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；

B、目前核電站獲得核能的途徑是核裂變，故B正確；

C、這座海上浮動式核電站發(fā)電量達70百萬瓦指的是發(fā)電功率，故C正確；

D、“羅蒙諾索夫院士”號浮動核電站漂浮在海上，所以受到的浮力大小等于它的重力，故D正

確。

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故選：A。

8.（2022秋?海曙區(qū)期中）物質(zhì)具有能量，能量有各種形式，并且各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。

白溪水電站發(fā)電時，其能量的形式轉(zhuǎn)化是（）

A．電能轉(zhuǎn)化為水能B．水能轉(zhuǎn)化為電能

C．光能轉(zhuǎn)化為電能D．風能轉(zhuǎn)化為電能

【解答】解：水電站發(fā)電時，利用了水的機械能，將其最終轉(zhuǎn)化為電能，因此，只有選項B的說

法是正確的。

故選：B。

9.（2022秋?北侖區(qū)期中）關于能量，下列說法錯誤的是（）

A．我們周圍的物質(zhì)都具有能量

B．不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化

C．0℃的冰塊沒有能量

D．聲音既能傳遞信息又能傳遞能量

【解答】解：AC、一切物體都有內(nèi)能，因此，我們周圍的物質(zhì)都具有能量，0℃的冰塊也不例外，

除了內(nèi)能，我們周圍的物體也可能具有機械能、光能、化學能等其它形式的能量，故A正確，C

錯誤；

B、自然界中能量以不同的形式存在著，不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，故B正確；

D、由聲音的利用可知，聲音既能傳遞信息又能傳遞能量，故D正確。

故選：C。

10.（2022秋?鎮(zhèn)海區(qū)期末）汽車燃燒汽油前進，汽油的能轉(zhuǎn)化為汽車向前運動的能，

近幾年電動汽車技術不斷成熟，電動汽車是通過能轉(zhuǎn)化為汽車運動的能量。

【解答】解：汽車燃燒汽油前進，汽油燃燒時，化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能對外做功，轉(zhuǎn)化為汽車

向前運動的機械能；

電動汽車的主要部件是電動機，電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力運動，此過程中電能

轉(zhuǎn)化為汽車運動的能量。

故答案為：化學；機械；電。

11.（2023?婺城區(qū)三模）“自熱火鍋”給我們的生活帶來一定的便利。小龍同學就某種自熱火鍋的

“自熱”原理產(chǎn)生了興趣，查閱到的相關資料如下。

①自熱火鍋食用方法：下層底盒中倒入適量冷水，打開加熱包塑料膜，將加熱包放入涼水中，放

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上上層食材盒，倒入一定食用冷水，蓋上蓋子，15分鐘后，即可開蓋食用。（圖乙為自熱火鍋結(jié)

構示意圖）、

②加熱包內(nèi)含有鐵粉、鋁粉、焦炭粉、生石灰等物質(zhì)，其中的金屬粉末與炭粉在熱水中發(fā)生化學

反應，可短時間放出大量的熱，后續(xù)緩慢放熱。

③自熱火鍋工作時，下層加熱盒中空氣溫度隨時間變化的圖像如下圖丙所示。

（1）自熱火鍋在加熱食物過程中的能量轉(zhuǎn)化：。

（2）為解釋自熱火鍋的工作原理，請結(jié)合上述材料，對0a、ab、bc各段的溫度變化做出解釋。

【解答】解：（1）自熱火鍋的熱量來源于化學反應，自熱火鍋的原理是利用自熱包內(nèi)的物質(zhì)（其

中主要成分有鐵粉、鋁粉、氧化鈣、焦炭粉、活性炭和生石灰等）與水接觸發(fā)生化學反應，釋放

的熱量使得食材鍋內(nèi)的食物吸收熱量后溫度升高。因此自熱火鍋在加熱食物過程中的能量轉(zhuǎn)化為：

化學能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。

（2）對0a段，冷水進入熱包，與氧化鈣反應放熱；在18s內(nèi)使下層底盒中的水溫升高到60℃；

ab段，水溫升高后，加熱包內(nèi)的鐵粉、鋁粉與炭粉發(fā)生化學反應，放出大量的熱，短時間內(nèi)使水

沸騰，蒸氣溫度高達200℃，高溫蒸氣對上層食盒持續(xù)加熱，使上層食盒中的水沸騰，15分鐘后

即可煮熟食物；bc段，食物煮熟后，化學反應結(jié)束，蒸汽從食盒小孔出去，盒內(nèi)溫度逐漸下降。

故答案為：

（1）化學能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；

（2）對0a段，冷水進入熱包，與氧化鈣反應放熱；在18s內(nèi)使下層底盒中的水溫升高到60℃；

ab段，水溫升高后，加熱包內(nèi)的鐵粉、鋁粉與炭粉發(fā)生化學反應，放出大量的熱，短時間內(nèi)使水

沸騰，蒸氣溫度高達200℃，高溫蒸氣對上層食盒持續(xù)加熱，使上層食盒中的水沸騰，15分鐘后

即可煮熟食物；bc段，食物煮熟后，化學反應結(jié)束，蒸汽從食盒小孔出去，盒內(nèi)溫度逐漸下降。

12.（2022秋?臨海市期末）臺州已成為發(fā)電大市，有多種發(fā)電方式。如圖甲所示為三門核電站發(fā)

電流程圖，目前核電站主要利用（選填“核聚變”或“核裂變”）獲得核能。如圖乙所示

為溫嶺江廈潮汐發(fā)電的原理圖，從能量轉(zhuǎn)化角度來說，就是利用海水的能，通過水輪發(fā)電

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機轉(zhuǎn)化為電能。

【解答】解：目前核電站是利用原子核的裂變釋放的能量獲得核能的，潮汐發(fā)電過程中把海水的

機械能轉(zhuǎn)化為電能。

故答案為：核裂變；機械。

13.（2023春?義烏市期中）2020年12月17日，嫦娥五號順利完成月面采樣，攜帶2千克月壤成

功返回地球。

（1）探測車在采集月球表面月壤樣本時，機械臂簡化圖如圖乙所示，OB＝4OA，不計自身重力，

當采集2千克月壤時，在A點至少需要施加N的拉力。（月球表面g取1.6牛/千克）

（2）月壤中含有豐富的理想能源氦﹣3，有科學家推測氦﹣3原子核能發(fā)生如圖丙所示的核聚變

反應，釋放巨大的能量。圖丁中能正確表示圖丙“M”處的內(nèi)容是。

【解答】解：（1）阻力是月壤對杠桿豎直向下的拉力，F(xiàn)2＝G月壤＝m月壤g＝2kg×10N/kg＝20N，

阻力臂l2＝OB，動力的方向垂直于OA向上，動力臂l1＝OA，由題意可知，OB＝4OA，