内容正文:
第06讲 能量的转化和守恒
1.了解生活中常见的能量;
2.理解能量的转移和转化过程;
3.理解在转化和转移的过程中,能量的总量是保持不变的;
4.掌握用能量守恒的观点分析生活中的物理现象。
知识点一:能量的转化与转移
1.能量的存在形式
2.能量的转化
在一定条件下,能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量,这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能,在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。
3.能量的转移
能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如,在热传递过程中,内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分,这属于能量的转移。
4. 转化与转移的区别
(1)能量的转化:能量的转化时能的形式发生了改变。在能量转化过程中,一种形式的能量增加了,必然其他形式的能量减少了。
(2)能量的转移:能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,能量的形式没有改变。
知识点二:能量守恒定律
1. 能量守恒定律
(1)能量守恒定律内容: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,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
(2)对能量守恒定律的理解:
①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。
(3)机械能守恒和能量守恒的区别与联系
(1)机械能守恒需要满足一定的条件,能量守恒不需要条件。
(2)机械能守恒是能量守恒的特殊情况。
2. 永动机
(1)不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器,人们把这种机器叫做永动机。然而,从没有一种永动机成功过。
(2)能量守恒定律使人们认识到:任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式,而不能无中生有地制造能量。因此,根本不可能制造出永动机。
考点一:能量的转移和转化
角度1:能量的转化
我国大力发展火力发电,火电站进的是煤,出的是电,在这个过程中能量的转化是( )例1.
A.机械能内能化学能电能
B.化学能内能机械能电能
C.化学能重力势能动能电能
D.内能化学能机械能电能
角度2:能量的转移
童年时将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中,球内气体通过______方式增加内能使气压增大,瘪下去的部分很快恢复了原状。从能量的角度看,这是内能的_______(选填“转移”或“转化”)过程。例2.
角度3:转移和转化的区分
下列关于能量的说法中( )例3.
①燃料燃烧时,化学能转化为内能;
②加热电器工作时,内能转化为电能;
③烤火取暖,说明内能可以转移;
④能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
A.只有①③正确 B.只有①②正确 C.只有③④正确 D.只有②④正确
考点二:能量守恒
角度1:能量守恒
如图所示,掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。下列说法正确的是( )例4.
A.弹性小球反复跳起落下过程中,小球机械能总量保持不变
B.小球越跳越低,说明小球的一部分机械转化为其它形式的能量
C.小球越跳越低,说明能量不可能是守恒的
D.小球越跳越低,最终会停止跳动,说明小球的机械能凭空消失
角度2:永动机问题
记忆合金是一种特殊的材料,能够记住自身的形状,不论发生怎样的形变,稍微加热就会恢复如初。如图所示为“记忆合金魔轮”,安装在转轮上的记忆合金弹簧在高于其“转变温度”的水中缩短,在空气中伸长,在力的作用下,转轮便转动起来了。若在下面放上热水,魔轮就会不停地转下去,就制成了一个“永动机”。你认为这种方案______(选填“可行”或“不可行”),理由是______。例5.
1.(2022·湖南湘西·统考中考真题)以下情景中,将电能转化为机械能的是( )
A.核电站利用反应堆产生内能 B.电动机通电转动的过程
C.光伏电池充电的过程 D.汽油机的做功冲程
2.(2022·湖南益阳·统考中考真题)下列能量转化或转移的情景中,属于能量转移的是( )
A.燃料燃烧时发热
B.用热水袋取暖
C.钻木取火
D.电动机带动水泵把地下水送到地面
3.(2022·广西·统考中考真题)2022年6月5日,长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.使用的燃料热值较小
B.大量“白气”涌向四周是扩散现象
C.燃料燃烧时将内能转化为化学能
D.燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
4.(2022·云南·统考中考真题)关于图所示的热现象,说法正确的是( )
A.图甲