内容正文:
第3节 能量的转化和守恒
物理 九年级全册 人教版
原创新课堂
转化(或转移)
机械
内
内
消灭
产生
转化
转移
转化
转移
C、E、G、H、J
C
机械
内
减小
不变
1000
600
不需要条件
需要条件
C
B
C、E
C
D
C
A
C
机械能
不变
方向
热值
内
不守恒
D
不能够
内
电
遵守
1.能量的转化和转移:自然界和生活中存在着各种不同形式的能量。在一定条件下,各种形式的能量可以相互______________。如摩擦生热是将________能转化为______能;用热水袋暖手是______能转移的过程。
2.能量守恒定律:能量既不会凭空________,也不会凭空________,它只会从一种形式________为其他形式,或者从一个物体________到其他物体,而在________和________的过程中,能量的总量保持不变。
eq \o(\s\up7(),\s\do5( 知识点一))
能量的转化和转移
【例1】下列关于能量转化或转移现象的说法中,正确的是________________。
A.蓄电池充电时,化学能转化为电能 B.暖瓶塞跳起时,机械能转化为内能
C.用热水袋取暖时,内能发生了转移 D.电动机工作时,机械能转化为电能
E.热机压缩冲程,机械能转化为内能 F.摩擦生热,内能转化为机械能
G.燃料燃烧,化学能转化为内能 H.太阳能电池,太阳能转化为电能
I.发电机,电能转化为机械能 J.植物光合作用,光能转化为化学能
【变式训练1】神舟十四号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后,安全降落在东风着陆场预定区域(如图所示为飞船返回过程模拟示意图)。下列有关说法正确的是( )
A.火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能
B.反推发动机点火后,发动机工作是机械能转化为内能
C.在大气层内的降落过程中,与空气摩擦是机械能转化成内能
D.火箭选用液态氢作燃料,主要是因为液态氢具有较大的比热容
【方法点拨】能量转移时,能量的形式不变;能量转化时,能量的形式要发生改变。在确定能量转化的方向时,可从消耗什么能,得到什么能进行比较来确定。
eq \o(\s\up7(),\s\do5( 知识点二))
能量守恒定律
【例2】如图所示,是小孩玩的滑梯游戏。
(1)小孩在滑梯上下滑时,臀部有灼热的感觉,在这一过程中,________能转化为______能。
(2)若小孩在滑梯上匀速下滑,在这一过程中,她的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若不计摩擦和空气阻力,小孩在下滑过程中,机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)根据能量守恒定律,小孩开始滑下时具有1600 J机械能,而滑到中点时她只剩下1300 J的机械能,设小孩受到的阻力大小不变,那么滑到滑梯底端时,她的动能为________J,整个过程有________J的机械能转化为内能。
(5)从上述情况看,能量守恒______________,机械能守恒____________。(均选填“需要条件”或“不需要条件”)
【变式训练2】(教材P28图14.3-2改编)如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A.小球弹起的高度越来越小,说明小球在此过程中能量不守恒
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.在小球的运动过程中,有一部分机械能转化成了内能
D.此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的
【变式训练3】有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是( )
A.装置所具有的机械能始终不变
B.如果没有能量补充,装置最终会停下来
C.根据能量守恒定律,装置可以一直转动下去
D.装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
【方法点拨】在能量转化和转移过程中,各种形式能量的总量保持不变,但机械能不一定守恒。
eq \o(\s\up7(),\s\do5( 易错点))
能量的转化和守恒
【例3】在各种形式的能量相互转化过程中,下列说法正确的是__________。
A.机械能一定守恒
B.各种形式的能量都守恒
C.各种形式能的总量一定守恒
D.一个单摆来回摆动很多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒
E.永动机不能制造成功是因为违背了能量守恒定律
F.机器只能转移能量,不能转化能量
【变式训练4】根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( )
A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进
B.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
C.人体维持37 ℃,是因为人体内不断将食物的化学能转化为内能
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
【易错警示】各种形式能量互相转化是有方向性和条件限制的,各种形式的能量在转化过程中总量保持不变,而某一种形式的能不一定守恒。
夯实基础
1.学习了能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,其中不正确的是( )
A.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B.热传递改变物体的内能是能量的转移
C.各种形式的能在一定条件下都可以相互转化
D.能量在转化和转移的过程中总会有损耗,所以能量的总量会变化
2.下列关于能量的说法中,正确的是( )
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
3.下列能量的转化中,属于内能转化为机械能的是( )
A.点燃爆竹,爆竹腾空而起 B.陨石的坠落
C.汽缸内气体被压缩,温度升高 D.用锯条锯木头,锯条温度升高
4.某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在被光照射时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转化是( )
A.电能→机械能→光能 B.光能→机械能→电能
C.光能→电能→机械能 D.机械能→电能→光能
5.(2022·南海区月考)如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。平衡车刹车时,__________转化为内能,内能最终散失到空气中,此过程中所有的能量总和________ (选填“增大”“不变”或“减小”)。散失到空气中的内能无法再直接利用了,这是因为能量的转化和转移具有________性。
6.(2022·深圳模拟)如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要因为它的________大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为________能,再转化为火箭的机械能,这个过程中火箭的机械能________(选填“守恒”或“不守恒”)。
能力提升
7.某城区的老居民小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具——冲击钻。冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示。冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是( )
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
8.(2022·罗湖区期中)用两块铜片、热电偶、电动机(带风扇)组成一个电路,铜片1插在90 ℃热水中,铜片2放在空气中,如图所示,半分钟左右风扇发生转动,这就是温差发电现象。温差发电的实质是______能转化为______能。利用这套装置,最终热水的内能__________(选填“能够”或“不能够”)全部转化成风扇的机械能。温差发电________(选填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律。
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