内容正文:
14.3 能量的转化和守恒(解析版)
考点直击
典例分析+变式训练
考点1 能量及其存在的不同形式
1、能量是物质运动的量化转换,简称“能”,在物理学中,能量是一个间接观察到的物理量,它往往被视为某一个物体对其他的物体做功的能力,由于功被定义为力作用一段距离,因此能量总是等同于沿着一定的长度阻挡大自然基本力量的能力;
2、能量也有不同的形式,如机械运动的动能和势能,热运动的内能,电磁运动的电磁能,化学运动的化学能等,他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示;
3、当运动形式发生变化或运动量发生转移时,能量也从一种形式转化为另一种形式,从一个系统传递给另一个系统;在转化和传递中总能量始终不变;
4、自然界的能包括:天然气,核能,风能,海洋温差能,水能,汽油,太阳能,电能,煤炭,氢能,煤气,蒸汽,柴油,石油,地热能,潮汐能,生物质能等。
【典例1】(2021秋•柳州期末)热机的特点是将燃料燃烧获得内能,然后通过做功驱动机器。它们都是利用了储存在燃料中的( )
A.势能 B.电能 C.化学能 D.机械能
【答案】C。
【解答】解:所有的燃料都储存了化学能,而热机工作的过程是将燃料的化学能转化为内能,再通过做功的方式将内能转化成机械能的过程,故ABD错误、C正确。
故选:C。
【典例2】(2021秋•兰州期末)关于能的概念,下列说法中正确的是( )
A.一个物体只有做了功,才能说明它具有能
B.一个物体被站立的人举在手中,物体不能做功,所以物体没有能
C.一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
D.一个物体已经做的功越多,说明它具有的能越多
【答案】C。
【解答】解:A、一个物体能够做功,我们才说这个物体具有能量,但这里只是说能够做功即具有做功的能力就行,不一定就做功,故A选项不正确;
B、被人举在手中的物体,它没有做功,但是具有重力势能,故选项B错误;
C、一个物体能够做功,就说它具有能量,故选项C正确;
D、一个物体已经做的功越多,它具有的能量不一定越大,因为物体有能量不一定必须全部用来做功,故选项D错误。
故选:C。
【典例3】(2021秋•临平区期中)小阳和小乐在收听新闻中发现:海啸、山洪、泥石流、火山爆发等自然灾害频繁发生。他们分头查阅了许多资料,得到了如下的一些信息:
①发生海啸时,海
洋中聚积的能量造
成滔天巨浪,形成
一堵堵水墙狠命向
岸.上拍击,造成严
重的人员财产损失
②潮汐能也是蕴含
在海洋中的一种能
量,利用潮汐来推动
发电机发电的技术
已日趋成
③火山爆发时,将大
量的地热能带到地
面,炽热岩浆将所到
之处的动植物化为
焦土
④地热能,被看作
是人类历史上开辟
的又一个新能源,
它可直接用在住宅
取暖、温室、供热
和工业上的发电
⑤水力发电是利用江河水流从高处流到低处释放的势能发电
⑥雨季,长江洪水爆
发,就会冲毁堤坝,淹没大批农田和城镇
⑦泥石流经常突然爆发,所到之处破坏性极大,一切尽被摧毁
⑧封山育林、停耕还林可以固结表土,降低泥石流的发生频率
(1)他们经过讨论将上述能量释放分为了两大类:一类属于有益的能量,如: ②④⑤⑧ (填序号):另一类属于有害的能量,如: ①③⑥⑦ (填序号)。
(2)他们发现海啸、山洪、泥石流、火山爆发、潮汐能、水能的共同特点是蕴含了大量的 动 能和 重力势 能,一旦释放可以产生强大的破坏力。
(3)他们了解到灾害的直接原因是由动能引起的,他们又查阅了资料,得知动能的大小Ek=mv2。可以推断出动能大小跟物体的 质量 和 速度 有关。
【答案】(1)②④⑤⑧;①③⑥⑦;(2)动;重力势;(3)质量;速度。
【解答】解:(1)上述能量释放分为了两大类:一类属于有益的能量,如:②④⑤⑧,因为它们都能为人类造福。①③⑥⑦,因为它们给人类带来伤害。
(2)海啸、山洪、泥石流、火山爆发、潮汐能、水能的共同特点是蕴含了大量的动能和重力势能,一旦释放可以产生强大的破坏力。
(3)查阅了资料,得知动能的大小Ek=mv2。可以推断出动能大小跟物体的质量和速度有关。
故答案为:(1)②④⑤⑧;①③⑥⑦;(2)动;重力势;(3)质量;速度。
【变式训练1】(2021春•历下区期末)流动着的水、风、张开的弓都可以对别的物体做功,说明它们都具有能。那么关于功和能,下列说法不正确的是( )
A.物体已经做的功越多,具有的能越多一 B.物体做功的过程就是能量转化的过程
C.能的单位与功的单位相同,都是焦耳 D.物体有时既具有动能也具有重力势能
【答案】A。
【解答】解:A、物体已经做的功越多只能说明能转化了多少,不能说明物体能的多少,故A错误;
B、能的转化是通过做功来完成的,故B正确;
C、功、能的单位都是焦耳,故C正确;
D、运动中