11.1能量守恒定律 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级下册

11.1能量守恒定律 同步训练 一．选择题（共5小题） 1．电灯工作一段时间消耗的电能全部转化为光能和内能，描述的物理规律是（　　） A．欧姆定律 B．焦耳定律 C．能量守恒定律 D．机械能及其转化 2．关于能量，下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时化学能转化为内能 B．电风扇工作时把机械能转化为电能 C．因为能量守恒，所以“永动机”可以制成 D．能量无论是转化还是转移，能量的总量都是逐渐减少 3．下列关于能量的说法正确的是（　　） A．能量可以凭空产生 B．电吹风工作时将机械能转化为电能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为内能 D．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 4．“永动机”至今没有创造成功，其原因是（　　） A．科学技术还不够先进 B．机器不能对外输出能量 C．违背了能量守恒定律 D．机器只能转移能量，不能转化能量 5．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．在U形斜面中，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 二．填空题（共5小题） 6．能量既不会凭空消失，也不会凭空 　 　。它总是从一种形式 　 　为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体。在转化和转移的过程中，能量的总量保持 　 　。 7．横州市六景风力发电厂，“吹”的是风，“发”的是电，将风能转化为 　 　能，在能量转化或转移的过程中，能的总量 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 8．科技小组了解到镍钛合金（NiTi）具有“形状记忆功能”。它仅是形状记忆合金的一种，将它制成弹簧，弹簧的长度就会立即伸长，温度降低（如图所示），由5根轻杆和转轴构成，开始只要给圆盘一个起始转动的力，离开热水后形状迅速复原，就会一直连续转动起来。你认为这种“永动机”的设计方案 　 　（选填“可行”或“不可行”），理由是 　 　。 9．如图是网上热炒的“永动机模型”，永动机是 　 　（填“能”或“不能”）制作成功的，它违背了 　 　。 10．如图，这是人们设想中的永动机，设想的工作过程为：高处的水从管道流下推动叶片转动，抽水机又能将下落的水往上抽，从而维持永动机永久工作。该设想不能实现的原因是它违背了 　 　。 三．简答题（共4小题） 11．如图所示是一位“发明家”设计的一种永动机，他想利用上水池中的水向下的冲力使水轮发电机发电，然后，另一部分电能供用电器使用。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。这个永动机能否持续运转？请简要分析。 12．如图所示为实验小组制作的永动机，下面容器中装有液态氨，液态氨吸收周边空气的热量会汽化，上面的容器中液态氨遇冷液化，再次汽化后反向推动叶轮转动，你认为该永动机能永远运动下去吗？请说明原因。 13．小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽把小红轻轻推了一下，小红开始快活地荡开了，小丽想荡秋千是动能与势能的相互转化，转化中由于摩擦阻力的存在，怎么会越荡越高，机械能在增加呢？如果一直这样荡下去，每荡一次拿起一块砖放到高处，这个起重机多么环保啊! 请问：小丽设想的永动机是否成立，为什么会越荡越高？ 14．如图所示的装置，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，关掉电源后，小轮逐渐停下来。请从能量转化和守恒的角度解释上述现象。 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．电灯工作一段时间消耗的电能全部转化为光能和内能，描述的物理规律是（　　） A．欧姆定律 B．焦耳定律 C．能量守恒定律 D．机械能及其转化 【分析】能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。 【解答】解：电灯工作一段时间，消耗90J电能，这一过程中能量的总量不变，描述的物理规律是能量守恒定律。 故选：C。 【点评】本题主要考查了对能量守恒定律的认识，属基础知识的考查，解答时注意用词的准确性。 2．关于能量，下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时化学能转化为内能 B．电风扇工作时把机械能转化为电能 C．因为能量守恒，所以“永动机”可以制成 D．能量无论是转化还是转移，能量的总量都是逐渐减少 【分析】（1）（2）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能； （3）（4）能量即不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的，这就是能量守恒定律。 【解答】解：A、燃料燃烧时温度升高，是化学能转化为内能； B、电风扇工作时把电能转化为机械能； C、“永动机”违背了能量守恒定律，故C错误； D、一个物体能量增加，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的。 故选：A。 【点评】本题考查的是我们对于能量转化现象的分析能力以及对能量守恒的理解，属于基础知识点的考查。 3．下列关于能量的说法正确的是（　　） A．能量可以凭空产生 B．电吹风工作时将机械能转化为电能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为内能 D．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 【分析】根据能量的有关知识，逐项分析得出答案。 【解答】解：AD、能量守恒定律的内容是：能量既不会凭空消灭，它只会从一种形式转化为其它形式，而能量的总量保持不变、D正确； B、电吹风工作时将电转化为机械能； C、物吸收太阳光进行光合作用，故C错误； 故选：D。 【点评】本题考查能量的有关知识，是一道基础题。 4．“永动机”至今没有创造成功，其原因是（　　） A．科学技术还不够先进 B．机器不能对外输出能量 C．违背了能量守恒定律 D．机器只能转移能量，不能转化能量 【分析】第一类永动机：不消耗能量而能永远对外做功的机器，可以无中生有产生出能量。这种永动机违背了热力学第一定律﹣﹣能量守恒定律，但可以无视第二定律，因为有个未知的能量源不停地产生能量差。 第二类永动机：在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，可以将系统内渐趋平衡的能量差，重新拉开。如果拉开前和拉开后的总能量是一致的，那就没有违背热力学第一定律，但相对的，这样的永动机违背了第二定律，故称为“第二类永动机”。 【解答】解：第一类永动机制不成，是因为它违反能量守恒定律。 故选：C。 【点评】本题比较简单，考查了永动机不可能制成的原因，特别注意第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律。 5．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．在U形斜面中，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 【分析】能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的。 【解答】解： A、因永动机违反了能量的转化与守恒定律，故A错误； B、在U形斜面中，由于小球具有动能，故B正确； C、电水壶里的水沸腾后断电，则水的沸腾会停止； D、子弹射穿木板的过程中，机械能会转化为内能，则它的速度会减慢。 故选：B。 【点评】熟知能量守恒定律，并知道能量的转化和转移的方向性是解答此类问题的关键。 二．填空题（共5小题） 6．能量既不会凭空消失，也不会凭空 　产生　。它总是从一种形式 　转化　为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体。在转化和转移的过程中，能量的总量保持 　不变　。 【分析】根据能量守恒定律的内容填空。 【解答】解：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，或者从一个物体转移到另一个物体，能量的总量保持不变。 故答案为：产生；转化。 【点评】本题考查了能量守恒定律的内容，属于基础题。 7．横州市六景风力发电厂，“吹”的是风，“发”的是电，将风能转化为 　电　能，在能量转化或转移的过程中，能的总量 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【分析】风力发电机在工作时，将风能转化为电能； 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体，能量的总量不变。 【解答】解：风力发电时将风能转化为电能； 根据能量守恒定律可知，能量在转化和转移的过程中。 故答案为：电；不变。 【点评】本题考查了风力发电时的能量转化，以及对能量守恒定律的理解，属于基础题。 8．科技小组了解到镍钛合金（NiTi）具有“形状记忆功能”。它仅是形状记忆合金的一种，将它制成弹簧，弹簧的长度就会立即伸长，温度降低（如图所示），由5根轻杆和转轴构成，开始只要给圆盘一个起始转动的力，离开热水后形状迅速复原，就会一直连续转动起来。你认为这种“永动机”的设计方案 　不可行　（选填“可行”或“不可行”），理由是 　由于能量的转化或转移具有方向性，如果不给它提供热水，消耗内能（或者如果热水变成了冷水），它也就不转了，因此永动机违背了能量守恒定律　。 【分析】永动机是一种不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。在历史上，永动机一直被人们讨论和研究。这种机械是不可能制造出来的，原因是违反能量守恒定律。 【解答】解：这种“永动机”的设计方案不可行，由于能量的转化或转移具有方向性，消耗内能（或者如果热水变成了冷水），因此永动机违背了能量守恒定律。 故答案为：不可行；由于能量的转化或转移具有方向性，消耗内能（或者如果热水变成了冷水），因此永动机违背了能量守恒定律。 【点评】本题考查永动机的制造，属于基础题。 9．如图是网上热炒的“永动机模型”，永动机是 　不能　（填“能”或“不能”）制作成功的，它违背了 　能量守恒定律　。 【分析】根据能量守恒定律分析。 【解答】解：由图可知，在此过程中，有部分机械能转化为内能，所以永动机是不能制作成功的的。 故答案为：不能；能量守恒定律。 【点评】机械能和电能之间的转化并不是100%的转化，在转化的过程中总是会有部分能量的损失。 10．如图，这是人们设想中的永动机，设想的工作过程为：高处的水从管道流下推动叶片转动，抽水机又能将下落的水往上抽，从而维持永动机永久工作。该设想不能实现的原因是它违背了 　能量守恒定律　。 【分析】在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小。 【解答】解：人们设想的机械装置不可能实现，因为抽水机在此过程中，即机械能会逐渐减少，设想的机械装置不能实现。 故答案为：能量守恒定律。 【点评】解答本题需要清楚，机械能和电能之间的转化并不是100%的转化，在转化的过程中总是会有部分能量的损失。 三．简答题（共4小题） 11．如图所示是一位“发明家”设计的一种永动机，他想利用上水池中的水向下的冲力使水轮发电机发电，然后，另一部分电能供用电器使用。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。这个永动机能否持续运转？请简要分析。 【分析】利用水发电，属于机械能转化为电能；利用抽水机抽水，属于电能转化为机械能。在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以水的机械能和电能的总和会逐渐减小。 【解答】答：因为抽水发电，发电又抽水的过程中，在此过程中，即机械能和电能都会逐渐减少，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。 【点评】机械能和电能之间的转化并不是100%的转化，在转化的过程中总是会有部分能量的损失。 12．如图所示为实验小组制作的永动机，下面容器中装有液态氨，液态氨吸收周边空气的热量会汽化，上面的容器中液态氨遇冷液化，再次汽化后反向推动叶轮转动，你认为该永动机能永远运动下去吗？请说明原因。 【分析】机器在转动过程中，克服空气阻力及摩擦力做功，使一部分机械能转化为内能而损失掉，机械能会越来越少，直至减小到零。 【解答】答：机器在转动过程中，克服空气阻力及摩擦力要消耗机械能，机器的转动会逐渐减慢，所以永动机不能永远转动。 【点评】虽然自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性（如水只能从高处流向低处；热量只能从高温物体传向低温物体），所以自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量。如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来。 13．小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽把小红轻轻推了一下，小红开始快活地荡开了，小丽想荡秋千是动能与势能的相互转化，转化中由于摩擦阻力的存在，怎么会越荡越高，机械能在增加呢？如果一直这样荡下去，每荡一次拿起一块砖放到高处，这个起重机多么环保啊! 请问：小丽设想的永动机是否成立，为什么会越荡越高？ 【分析】根据能量的转化和能量守恒定律分析。 【解答】答：小丽把小红轻轻推了一下，小红开始快活地荡开了，小红的化学能转化为小红的机械能； 如果把秋千架在建筑工地上，秋千架在运动的过程中，使得机械能逐渐减小，永动机违背了能量守恒定律。 【点评】本题考查了能量的转化和能量守恒定律，难度不大。 14．如图所示的装置，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，关掉电源后，小轮逐渐停下来。请从能量转化和守恒的角度解释上述现象。 【分析】自然界中有多种形式的能量，在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化。而能量的总量保持守恒。 不通电时小轮逐渐停下来说明机械能转化为内能，通电时小轮能达到相同高度，说明电能来补给损耗的机械能。 【解答】答：关掉电源后，小轮逐渐停下来，小轮的机械能转化为内能；当通电时小轮能运动到相同高度，即在小轮运行时需要消耗电能。 【点评】本题通过实验考查了能量的转化过程，要明确：因为有阻力作用，小轮如果没有电源控制的情况下只能越滚高度越低，小轮能滚到相同的高度，说明一定有其它形式的能转化而来的。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$