14.3能量的转化和守恒 -2023-2024学年人教版物理九年级上学期

14.3能量的转化和守恒 知识讲解 知识点一：能量的转化 （1） 能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如风能、内能、水能、电能、化学能、核能等。 （2）能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。 知识点二：能量守恒定律 1.能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 2.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。 3.“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。 当堂测试 一、单选题 1．下列现象中只有能量的转移没有能量转化的是（ ） A．陨石坠入大气层成为流星 B．利用凹面镜来加热水 C．电动机通电后转动 D．植物进行光合作用 2．下列关于热和能的说法中，错误的是 A．比热容是物质自身的性质 B．古人“钻木取火”，是内能转化为机械能的过程 C．一切物体都具有内能 D．内燃机在做功冲程中存在着化学能转化为内能的过程 3．关于能源的利用，下列说法正确的是 A．大量使用石油产品会造成大气污染，所以应该停止开采石油 B．修筑拦河坝建造水电站利用水能发电，有百利而无一害 C．和平利用核能特别要注意防止核泄漏，以免造成环境污染 D．天燃气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发 4．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能 B．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程的能量转化方式一样 C．试管口出现的“白气”是水汽化而成的水蒸气 D．试管中水蒸气的内能减少是通过热传递实现的 5．如图所示，下列实例中将重力势能转化为动能的是 （　　） A．用力拉弯弓 B．秋千从最低处荡向最高处 C．国产大飞机升空 D．跳水运动员从高台跳下 6．下列与“热”相关的物理现象，解释正确的是（　　） A．夏天用电风扇吹风能使人感到凉爽，这是因为电风扇降低了空气的温度 B．水做完汽车冷却剂使用时，温度升高，比热容也升高 C．把 10℃的面包放在 0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，面包的内能会减少 D．严寒的冬天，窗户玻璃上的冰花是水蒸气遇强冷凝固形成的 7．中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台，如图所示。利用展台可以做模拟“发电纤维”发电的实验。实验过程及现象如下：踩动踏步机踏板，带动压电薄膜振动，使得一些与压电薄膜相连的小灯发光；增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯数量增加。则下列说法正确的是 A．发光小灯是串联在一起的 B．发电纤维的工作原理与电动机类似 C．实验过程中，当增大踩动踏板的频率是，人对踏板做功的功率增大 D．实验过程中，发光小灯的总电功率可能大于人对踏板做功的功率 二、填空题 8．不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，图中给出了两个实例，请你做一些补充。圆圈内A的能量形式是________能，圆圈内B的能量形式是________能，序号⑤的实例是________，植物吸收太阳光进行光合作用应该填在序号________处。 9．2020年6月23日上午，长征三号火箭将北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星送入太空预定轨道。火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，将______能转化为内能会使外壳温度升高，相当于四冲程汽油机的压缩冲程。 10．完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是____J（天然气的热值为4.2×107J/m3），天然气燃烧时将_____能转化为内能。 三、实验题 11．如图所示实验中，水蒸气会把软木塞冲出去，水蒸气膨胀时软木塞________，水蒸气的内能________（填“增大”、“减小”或“不变”），这时水蒸气的部分________转化为塞子的________．（填能的形式） 四、作图题 12．请将能量转化类型与其对应的实例或装置用线连起来。 五、综合题 13．某种型号汽车尾部上标有“”的字样，其中“”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达，已知汽油的热值为．[最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；表示获得能量消耗汽油]． （1）这种型号汽车与同型号非涡轮增压车相比，排气筒排除的废气温度要低得多，