内容正文:
第一节 能量及其形式(举一反三)
思维导图
考点目录
考点一、日常生活中的能
考点二、区分不同形式的能
考点精讲
考点一、日常生活中的能
能是与物体运动形式有关的物理量,从宏观到微观,物体运动形态的多样性,决定了能量形式的多样性。能量也简称能。
典例分析
典例1:(2019·浙江模拟)如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。其中装置Y为氢氧燃料电池,下列说法正确的是( )
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.太阳能电池是将太阳能转化为化学能的装置
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化
【答案】C
【解析】燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高; 另外,燃料电池用燃料和氧气作为原料;同时没有机械传动部件,故没有噪声污染,排放出的有害气体极少。
【解答】A、由图可知,该系统中存在电能、太阳能、机械能、化学能四种能量;故A错误;
B、太阳能电池是将太阳能转化为电能;故B错误;
C、太阳能电池产生的电能输入装置X,水也输入装置X,最后产生氢气和氧气,通入Y装置,产生电动机需要的机械能,并重新生成水,循环利用水;故C正确;
D、装置X、Y实现了物质的零排放,但化学能与电能转化过程中肯定有损失;故D错误;
举一反三
变式1:下列哪种现象不属于失控的能量释放( )
A.爆破拆除建筑物 B.山洪暴发 C.汶川大地震 D.锅炉爆炸
【答案】A
【解析】A、爆破拆除建筑物虽也是短时间内的巨大能量释放,但它是在人工控制下的,按计划进行的有序过程,符合题意;
B、山洪暴发是目前人类无法控制的能量释放现象,属于失控的能量释放,不符合题意;
C、大地震等自然灾害是目前人类无法控制的能量释放现象,属于失控的能量释放,不符合题意;
D、锅炉爆炸是由于不遵守安全操作规则引起的,往往造成重大事故,也属失控状态能量释放现象,不符合题意;
变式2:如图所示是“嫦娥一号”在绕月飞行时,卫星上的太阳能电池翼会遇到没有太阳照射的情况。为了有效帮助“嫦娥一号”内的电器设备渡过黑暗时光,你认为“嫦娥一号”内必须有的设备是( )
A.性能良好的蓄电池 B.性能好的发电机
C.性能好的电动机 D.性能好的热机
【答案】A
【解析】A、用性能良好的蓄电池,故能较长时间的提供电能,故该选项符合题意;
B、由于发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,所以需要消耗机械能,而太空中没有风等提供机械能的东西,故B错误;
C、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的,所以不能产生电能,故C错误;
D、由于太空中没有空气,所以热机无法正常的工作,故D错误。
变式3:(2019•芜湖模拟)能量是物理学中极其重要的一个基本概念,关于这个概念的说法全部正确的是
①做功可以引起能量改变,根据做功的多少可以衡量能量变化的多少
②热传递可以引起能量的变化,根据吸收或放出的热量的多少可以衡量能量的变化量
③能量的形式多种多样,不同形式的能量间可以无条件地相互转化
④不同的物体之间,能量可以无条件地随意转移
⑤做饭时燃烧天然气,这是将天然气这种物质转变成能量,即用掉了物质生成了能量
⑥电路中通过电流时,能量发生了转化,电源消耗的能量等于各部分电路中获得的总能量( )
A.③④⑤ B.①②⑥ C.②④⑥ D.①③⑤
【答案】B
【解析】①做功可以引起能量改变,做功越多,消耗的机械能越多,所以根据做功的多少可以衡量能量变化的多少。此说法正确;
②热传递可以引起能量的变化,物体吸收热量、能量增加,放出热量、能量减少,所以根据吸收或放出的热量的多少可以衡量能量的变化量。此说法正确;
③能量的形式多种多样,不同形式的能量间可以相互转化,但转化都是有条件的。此说法错误;
④不同的物体之间,能量的转移是有方向的。此说法错误;
⑤做饭时燃烧天然气,这是将天然气的化学能转化成了内能,此说法错误;
⑥电路中通过电流时,能量发生了转化,电源消耗的能量等于各部分电路中获得的总能量。此说法正确。
变式4:(2019·浙江模拟)CCTV-10科教频道,《大“真”探》—-“野外求生”栏目受深大家的喜欢,下列说法不正确的是( )
A.在野外进行活动时,如遇到雷雨,可到附近较高的大树下避雨
B.登山杖的主要作用就是维持身体平衡,并减轻地面对人腿部的冲击力
C.在进入洞穴时要点火把,可探试洞穴内的氧气是否充足
D.钻木取火其原理就是摩擦生热,机械能转化为热能
【答案】A