11.2能量转化的方向性和效率 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级下册

11.2能量转化的方向性和效率 同步训练 一．选择题（共5小题） 1．人们在房屋装修过程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，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 2．各种形式的能量都不是孤立的，可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，排列正确的是（　　） A．①②③④ B．②③④① C．④③①② D．②①③④ 3．自然界中的能量有多种，它们之间的转化也是非常普遍的，下列有关说法正确的是（　　） A．电风扇工作，机械能主要转化为电能 B．冬天在室外，我们搓手取暖，将机械能转化为内能 C．水轮机带动发电机发电，是将电能转化为机械能 D．西红柿电池，是将电能转化为化学能 4．现在有一种神奇的纸通上电就发热，原来这种纸两端有电极，只要接通12伏直流电源，因它是用玻璃纤维和碳纤维制成的，用它可以包装面包等小食品。这种“发热纸”在工作时发生的能量转化是（　　） A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．内能转化为电能 D．电能转化为内能 5．新能源电动车（如图）利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的这种能量，该能量是（　　） A．电能 B．内能 C．机械能 D．化学能 二．填空题（共5小题） 6．请写出下列生活现象中的能量转化情况：电流通过灯丝炽热发光，电能转化为 　 　；给蓄电池充电时，电能转化为 　 　。 7．一杯热水慢慢变凉后不会自己重新变热，说明能量的转移和转化具有 　 　；但在能量的转化和转移过程中，能量的总量 　 　（选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。 8．在现代生活中使用最普遍的能量是 　 　，能量不仅可以转移，还可以 　 　。 9．电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时　 　能转化为电能，再将电能转化为 　 　能储存在蓄电池里。 10．目前有一种倍受关注的喷气飞行背包（如图），它以汽油为燃料，汽油燃烧将 　 　能转化为内能，一部分对人和飞行背包做功，还有部分散失到空气中　 　； 三．简答题（共4小题） 11．如图为某国产插电混动汽车工作原理图。单独用汽油作燃料，内燃机驱动（虚线框内的结构原理）时，最多可以行驶600公里，最多可以行驶100公里。如果是满油并且满电状态，在内燃机和电动机共同工作状态下，回答下列问题： （1）在单独用电驱动混动汽车时，能量是如何转化的？ （2）请结合插电混动汽车工作的原理图，用能量转化知识说明该车在满油且满电状态下行驶里程超过纯油和纯电状态行驶里程总和的原因。 12．小明发现学校的老式锅炉烧水时，白天冒出大量的黑烟，夜间烟囱经常冒出“火焰”，锅炉的效率很低。请你根据上述现象从热学的角度分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 13．能量的转化与转移都是有方向性的，你还能举出哪些例子来说明这个观点？ 14．如图所示，将一个薄壁铜管固定在桌面上，在其内部注入少许酒精后，拿一根绳子在管壁外绕两圈，然后迅速地来回拉绳子，塞子被冲起很高，同时在管口出现大量的“白气”。请你说出以上过程中发生了哪些能量的转化和转移。 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．人们在房屋装修过程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，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 【分析】（1）冲击钻在工作时，有电流通过电动机，电流做功，消耗电能转化为机械能，同时也转化为内能，电动机发热； （2）钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能，使钻头内能增加、温度升高，用手摸，烫手！ 【解答】解： （1）当电流通过电动机时，电流做功； （2）钻头冲击墙壁，克服摩擦做功； 由此分析可知，在该过程中存在电能。 故选：D。 【点评】本题考查了学生对内能、电能、机械能概念及其相互转化的了解与掌握，要结合生活经验分析。 2．各种形式的能量都不是孤立的，可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，排列正确的是（　　） A．①②③④ B．②③④① C．④③①② D．②①③④ 【分析】根据能量转化的方向分析。 【解答】解：各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，地球上所有能量直接或间接来自于太阳能，树木在一定的条件下转化为煤，内能对外做功，发电机把机械能转化为电能，故C正确。 故选：C。 【点评】本题难度不大，主要是理解地球上的能量都是直接或间接来自于太阳能。 3．自然界中的能量有多种，它们之间的转化也是非常普遍的，下列有关说法正确的是（　　） A．电风扇工作，机械能主要转化为电能 B．冬天在室外，我们搓手取暖，将机械能转化为内能 C．水轮机带动发电机发电，是将电能转化为机械能 D．西红柿电池，是将电能转化为化学能 【分析】不同的能量之间可以进行相互的转化，根据选项中描述的物体或现象，分析其消耗了哪种能量，又得到了哪种能量，从而做出判断。 【解答】解：A、电风扇工作时，故A正确； B、冬天在室外，克服摩擦做功，故B错误； C、水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能； D、西红柿电池工作时，故D正确。 故选：B。 【点评】本题考查了几种电器和电池的工作过程中能量的转化情况，难度不大，但要求细心作答，防止颠倒。 4．现在有一种神奇的纸通上电就发热，原来这种纸两端有电极，只要接通12伏直流电源，因它是用玻璃纤维和碳纤维制成的，用它可以包装面包等小食品。这种“发热纸”在工作时发生的能量转化是（　　） A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．内能转化为电能 D．电能转化为内能 【分析】从题意中来看，这种纸是连上电池发热，故消耗电能，得到内能，据此进行解答。 【解答】解：这种“发热纸”接通电池就会发热，该过程中消耗电能，即电能转化为内能、D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了能量的转化，知道消耗和获得的分别是哪种形式的能量是关键。 5．新能源电动车（如图）利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的这种能量，该能量是（　　） A．电能 B．内能 C．机械能 D．化学能 【分析】电池放电时将化学能转化为电能；汽油燃烧时将化学能转化为内能。 【解答】解：电池和汽油中蕴含相同形式的能量，该能量是化学能。 故选：D。 【点评】本题考查的是自然界中的能量形式；知道电池和汽油具有相同的能量形式是化学能。 二．填空题（共5小题） 6．请写出下列生活现象中的能量转化情况：电流通过灯丝炽热发光，电能转化为 　光能和内能　；给蓄电池充电时，电能转化为 　化学能　。 【分析】电流通过导体做功的过程，也就是电能转化为其它形式的能量的过程。 【解答】解：电流通过灯泡时，灯泡发光发光；给蓄电池充电时，是电能转化为化学能。 故答案为：光能和内能；化学能。 【点评】用电器消耗电能的过程，也就是电能转化为其它形式的能量的过程。 7．一杯热水慢慢变凉后不会自己重新变热，说明能量的转移和转化具有 　方向性　；但在能量的转化和转移过程中，能量的总量 　保持不变　（选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。 【分析】能量的转移和转化具有方向性；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。 【解答】解：一杯热水慢慢变凉后，其内能减小，不会自己重新变热；在能量的转化或转移过程中。 故答案为：方向性：保持不变。 【点评】能量虽然是守恒的，但是由于能量的转化及转移具有方向性，故有些有用能量会越来越少的，所以我们要有节约能源的意识。 8．在现代生活中使用最普遍的能量是 　电能　，能量不仅可以转移，还可以 　转化　。 【分析】自然界中，能量以不同的形式存在着，能量可以相互转化和转移，我们生活中的大部分能量来自太阳能。能量与物体的运动有关。 【解答】解：能量的存在形式有很多种，现代生活中使用最普遍的能量是电能，还可以转化。 故答案为：电能；转化。 【点评】本题主要考查我们对能量的利用，能量的转化知识的理解，属基础题。 9．电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时　机械　能转化为电能，再将电能转化为 　化学　能储存在蓄电池里。 【分析】汽车的发电机可以将剩余的机械能转化为电能，再将电能转化为化学能储存在蓄电池中。 【解答】解：电动汽车安装的能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，再将电能转化为化学能储存在蓄电池里。 故答案为：机械；化学。 【点评】本题主要能量的转化，难度不大，掌握基础知识即可解答。 10．目前有一种倍受关注的喷气飞行背包（如图），它以汽油为燃料，汽油燃烧将 　化学　能转化为内能，一部分对人和飞行背包做功，还有部分散失到空气中　方向性　； 【分析】汽油燃烧是将化学能转化为内能，能量的转移和转化是有方向性的。 【解答】解：汽油燃烧是将化学能转化为内能；由于散失到空气中的内能无法再被利用起来对人和飞行背包做功。 故答案为：化学；方向性。 【点评】本题考的是能量的转移和转化的方向性的理解，属于简单题。 三．简答题（共4小题） 11．如图为某国产插电混动汽车工作原理图。单独用汽油作燃料，内燃机驱动（虚线框内的结构原理）时，最多可以行驶600公里，最多可以行驶100公里。如果是满油并且满电状态，在内燃机和电动机共同工作状态下，回答下列问题： （1）在单独用电驱动混动汽车时，能量是如何转化的？ （2）请结合插电混动汽车工作的原理图，用能量转化知识说明该车在满油且满电状态下行驶里程超过纯油和纯电状态行驶里程总和的原因。 【分析】（1）在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化； （2）根据插电混动汽车工作原理图分析回答。 【解答】答：（1）在单独用电驱动混动汽车时，能量是电池组的化学能转化为电能； （2）由插电混动汽车工作原理图可知，混动汽车在内燃机和电动机共同工作状态下行驶时，一边带动发电机发电，电能通过电动机又可以驱动汽车前进，所以汽车行驶的里程超过纯油或纯电状态行驶里程的总和。 【点评】本题考查了能量的转化与转移和能量的利用效率，理解插电混动汽车工作原理图是解答本题的关键。 12．小明发现学校的老式锅炉烧水时，白天冒出大量的黑烟，夜间烟囱经常冒出“火焰”，锅炉的效率很低。请你根据上述现象从热学的角度分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 【分析】烟囱冒出大量的黑烟，说明燃料燃烧很不充分，冒出“火焰”，说明烟的温度很高，带走的热量多，因而造成了锅炉的效率低。要提高锅炉的效率，就要从上面两个方面入手。想办法让燃料燃烧充分；减少废气带走的热量。 【解答】解：根据现象分析，可以看出燃料燃烧不充分，烟囱经常冒出“火焰”。锅炉周围温度很高。因此锅炉的效率会很低，可以通过加大通风量使燃料充分燃烧。 【点评】此题主要考查了影响锅炉的效率的因素，并且与日常生活相联系，具有实际意义。并且也考查了对环境的危害，有助于树立环境保护意识。 13．能量的转化与转移都是有方向性的，你还能举出哪些例子来说明这个观点？ 【分析】能量的转化、能量的转移，都是有方向性的，结合生活中的实例可做出解答。 【解答】答：汽车制动时，由于摩擦，这些内能不能自动地再次开动汽车； 热量不能自发地从低温物体向高温物体传递； 人活动过程中消耗的生物质能，不可能重新自动回归身体等。 【点评】本题考查了对能量转化和转移方向性的理解，能结合生活中的实例进行解答是关键。 14．如图所示，将一个薄壁铜管固定在桌面上，在其内部注入少许酒精后，拿一根绳子在管壁外绕两圈，然后迅速地来回拉绳子，塞子被冲起很高，同时在管口出现大量的“白气”。请你说出以上过程中发生了哪些能量的转化和转移。 【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移； 做功可以改变物体的内能。对物体做功，内能增大，温度升高；物体对外做功，内能减小，温度降低。 【解答】答：绳子和管壁反复摩擦做功，使铜管的内能增大，此过程是把机械能转化为内能，使酒精的内能增大；塞子被冲起，此过程是把内能转化为机械能。 【点评】本题主要考查了能量的转化和转移，要知道做功改变物体内能是双向的，对物体做功，内能增大，温度升高；物体对外做功，内能减小，温度降低。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$