第8节能量的转化与守恒
V (聚焦教材■ ?
1. 能量的转化和守恒定律:能量既不会 消灭,也不会 创生,它只会从一种 形式转化为另一种形式,或者从 一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程 屮,能的总量保持不变。
2. 能量的转移和转化有一定的方向性。
(1) “永动机”不可能成功是因为它违背了能量的转化和守恒定律。
(2) 自然界的事物的运动和变化都必须遵循 能量的转化和守恒定律,但符合能量的 转化和守恒定律的事件却不一定能够发生。
3. 所谓“消耗能量” “利用能量”或者“获得能量”,实质上就是能量 相互转化 或Ji昼—的过程。
分层训练
A练就好基础基础达标
1. 下列能量的转化中,属于机械能转化为内能的是(B ) A. 点燃爆竹,爆竹腾空而起 B. 汽车紧急刹车,轮胎发热 C. 给生石灰加水,温度升高 D. 给电炉通电,电炉发热
2. 汽车关闭发动机后在水平地面上继续运动一段距离后停止,此过程中汽车的(A ) A. 动能转化为热能B.动能转化为势能 C.机械能保持不变D.能量消失了
3. 为改善驻守在南沙某胡礁边防战士的工作、生活条件,在岛上安装了太阳能电池板。 白天,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上,蓄电池为探照灯供电。这样白天与晚上的能量转 化形式是(B )
A. 白天:太阳能一内能?电能 B. 白天:太阳能一电能一化学能 C. 晚上:化学能一电能一太阳能 D. 晚上:化学能一电能一化学能
4. 某物体对外做功,消耗了 100 J的机械能,这些机械能转化为其他形式的能量是 (B ) A. 50 J B. 100 J C. 0 J D.无法确定
5. 用打桩机打桩,打桩锤从5 ni高处自由落下时,锤与桩因冲击力作用表面温度升高, 这时(D )
A. 机械能守恒B.动能守恒 C.势能守恒D.能量守恒
6. 如图所示是高速公路避险车道示意图。当高速行驶的汽车出现刹车失灵时,可通过 进入避险车道快速降低车速直至停止。避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种 能量带来的危害(A )
A. 动能B.势能C.内能D.电能
7. 能量的转换是自然界普遍的现彖。下列关于能量转换的分析不正确的是(B ) A. 水果电池 化学能一电能 B. 电磁感应 电能机械能 光
C. 光合作用 能一化学能 D.钻木取火 机械能一内能
8. 在一个密封的小房间里,放着一台开着门的电冰箱,给电冰箱通电,过一段时间后, A.升高B.降低 C.不变D.无法确定 B更上一层楼能力提升
9. 一种新型的“绿色电池一一燃料电池”,是把氢气、一氧化碳、甲烷等燃料和空气 不断输入,直接氧化,使化学能转化为电能,被称为21世纪的“绿色”发电站。这三种气 体可以作为燃料的原因是(B )
A. 都是无毒、无害气体 B. 都可燃烧并放出大量的热 C. 燃烧产物均为二氧化碳 D. 均在自然界屮大量存在
房间的温度将(A )
第10题图
10. 如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳时产生的轨迹的一部分,该图表明(C ) A. 在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左 B. 乒乓球弹跳时机械能守恒
C. 乒乓球某次弹起过程屮,弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能 D. 乒乓球运动过程屮重力势能一直减小
④槪通
第11题图
A.①②B.②③C.③④
D.①③
11. 根据能量守恒定律,下列四幅图中仅发生能量转移的一组是(D )
第12题图
12. AB. AC、AD三个光滑斜面,其屮AD为曲而,小球从A点分别沿三个面由静止滑下, 撞击放在B、C、D位置的同一物块,小球和物块移动相同的距离停下,不计碰撞时的能量损 耗,下列说法错误的是(D )
A. 小球对三物块做功一样多
B. 小球在A点和B、C、D三点时,具有相同的机械能 C. 小球在下滑过程屮势能全部转化为动能 D. 小球在撞击三个物块前瞬间具有的动能是不同的
13. 在一定的条件下,各种形式的能量是可以互相转化的。在它们互相转化的过程中, 下面说法正确的是(C )
A. 机械能一定守恒 B. 各种形式的能都守恒
C. 各种形式的能量的总和一定守恒 D. 内能一定守恒
第14题图
14. 如图展示的是火箭发射时的壮观情景。火箭发射升空时,燃料通过燃烧将 化学 能转化为燃气的内能,燃气对火箭做功,又将内能转化为火箭的 机械 能。
C开拓新思路拓展创新
15. 有种叫做“压电陶瓷”的电子元件,当对它挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定 的电压,这种现象称为压电效应。一种燃气打火机,就是应用了该元件的压电效应制成的。 只要用大拇指压一下打火机上的按钮,压电陶瓷片就会产生10?20 kV的高压,形成火花放 电,从而点燃可燃气体。在上述过程中,压电陶瓷片完成的能量转化是(D )
A.化学能转化为电能B.内能转化为电能 C.光能转化为内能D.机械能转化为电能
16. 小华在做滚摆实验时发现滚摆每次上升的高度逐渐减小,“这是否说明在动能、势 能相互转化的
过程中,整个装置的能量不守恒吗?这不是与能量守恒定律相矛盾吗? ”请你帮助他解 决他的困惑。
答:从放开滚摆到停止运动过程中,滚摆每次上升过程中质量不变,由于滚摆和空气之 间存在摩擦,一部分机械能要转化为内能,机械能减小,所以机械能不守恒。但能量并未因 此而消失,而是转化为了内能,即总的能量是守恒的。故在动能、势能相互转化的过程屮, 整个装置的能量不守恒与能量守恒定律不矛盾。
17. 汽车是现代社会一个重要工具,也是科技的化身。
(1)发动机是汽车的心脏,发动机的效率是汽车的经济性能指标之一,目前,“节能减排” 已引起全球的关注。提高汽车发动机的效率越來越受到人们的重视,现在的发动机,其效率 述是很低。请在如图中的两个方框内各写出一种可能的能量损失方式。
用于对外做功的能 (2) —辆汽车在水平公路上匀速行驶,汽车受到牵引力为600 N,行驶每百公里,共消 耗4 kg的汽油,则完全燃烧4 kg汽油放出的热量为1.8X108 J,水平公路上行驶每百 公里,牵引力做功为6X10] J,该汽车发动机的效率为33.3% o (q汽油= 4.5X10‘J/kg)
(3) 东莞汽车拥有量近80万辆,据市环保局专家透露,在东莞的空气污染总量中,机动 车的排气污染量超过了 65%,请说明机动车排气屮带来的一项污染物,并提出一项减少污染 的合理建议。
【答案】(1)废气带走的热量;机器散热损失的能量;
(3)二氧化硫(或一氧化碳、二氧化氮);尽量少开私家车,多乘坐公共交通工具(合理即 可)。