第16课时　机械能　能源课件--2025年中考四川物理一轮复习

第四单元　机械与功　能量 一轮考点复习 _______________ 第16课时　机械能　能源 基础知识 归类探究 限时集训 1. 动能和势能 定　　义：物体由于运动具有的能叫作 　动能　；物体由于受到重力并处在一定高度所具有的能叫作 　重力势能　；物体由于发生弹性形变具有的能叫作 　弹性势能　。重力势能和弹性势能统称为势能。 特　　点：物体的动能与物体的 　质量　和 　速度　有关，质量越大，速度越大，物体具有的动能就 　越大　。物体位置越高，质量越大，具有的重力势能就 　越大　。物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就 　越大　。 说　　明：(1)判断重力势能的大小，一般是以水平面为标准。 (2)判断物体动能如何变化时，要考虑质量和速度两个因素，不能漏掉质量这个因素，比如洒水车、空投救灾物资的飞机，它们的质量都是变化的。 (3)自然界的流水(水能)和风(风能)都是具有大量机械能的天然资源。 动能　 重力势能　 弹性势能　 质量　 速度　 越大　 越大　 越大　 基 础 知 识 2. 动能和势能的转化 定　　义：动能和势能统称为 　机械能　，各种能的单位都是焦耳(J)。 规　　律：物体的动能和势能可以相互 　转化　，如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能守恒；如果存在摩擦或空气阻力，转化过程中机械能的总量就会 　减小　，减小的机械能一般转化成了内能。小孩从滑梯上加速下滑时，他感到臀部发烫，此过程是 　重力势　能转化为 　动　能和 　内　能，他的机械能将 　减小　。 说　　明：(1)人造地球卫星在大气层外运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。当卫星从远地点向近地点运动时， 　势　能转化为 　动　能；当卫星从近地点向远地点运动时， 　动　能转化为 　势　能。 (2)在分析动能和内能的转化时，一定要看清“匀速”“减速”“升高”“降低”等字眼。 机械能　 转化　 减小　 重力势　 动　 内　 减小　 势　 动　 动　 势　 3. 能量守恒定律 定　　律：能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物体 　转移　到其他物体，或从一种形式 　转化　为其他形式时， 　总量　不变。 说　　明：(1)能量的转化和转移是有方向性的，我们所能利用的能源是有限的。 (2)能量形式相同时是“转移”，能量形式不同时是“转化”。 转移　 转化　 总量　 4. 能源的分类 能源按其产生方式可分为 　一次能源　和 　二次能源　；一次能源按其资源的可再生性可分为 　可再生能源　和 　不可再生能源　；按其利用的程度可分为 　常规能源　和 　新能源　。 一次能源：可以从自然界直接获取而不改变其基本形态的能源，如煤、石油、天然气等。 二次能源：是一次能源经过加工，转换成另一种形态的能源，如电能、汽油、焦炭等。 可再生能源：能够不断得到补充以供使用的一次能源，如太阳能、风能、水能等。 不可再生能源：需经较长的地质年代(亿万年)才能形成，而短期内无法再生的一次能源，如煤、石油、天然气、核燃料等。 常规能源：是指当前被广泛使用的一次能源。 新能源：是指目前尚未广泛利用而正积极研究以便推广利用的一次能源。如核能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物能和氢能等。 说　　明：可再生能源、不可再生能源和常规能源、新能源都是一次能源。 一次能源　 二次能源　 可 再生能源　 不可再生能源　 常规能源　 新能源　 5. 核能 定　　义：重核 　裂变　或轻核 　聚变　，将释放出巨大的能量，这就是核能(原子能)。 应　　用：(1)重核裂变有可控裂变和不可控裂变两类。可控裂变主要利用核反应堆缓慢地释放出核能，用于核能发电或为大型船舰提供动力；不可控裂变主要用于制造原子弹。 (2)轻核聚变的反应速度目前还不可控制，主要用于制造氢弹。 说　　明：(1)核电站的核心是反应堆，现在的核电站都是利用 　核裂变　释放的能量发电的，核电站中的能量转化是核能－内能－机械能－电能。 (2)核能属于一次能源，也属于不可再生能源和新能源。 裂变　 聚变　 核裂变　 6. 太阳能 产　　生：太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。 优　　点：环保无污染；取之不尽、用之不竭；可再生能源。 利　　用：(1)光热转换：太阳能转化为 　内　能，如太阳能热水器。 (2)光电转换：太阳能转化为 　电　能，如太阳能电池。 (3)光化转换：太阳能转化为化学能，如绿色植物的光合作用。 利　　用：一是将太阳能直接转化成 　内能　，如太阳能热水器；二是将太阳能直接转化成 　电 ，如太阳能电池。 说　　明：除了地热能、潮汐能、核能外，地球上的其他能源，归根结底都来自太阳能。 内　 电　 内能　 电能 7. 重点实验突破 探究物体的动能跟哪些因素有关 (1)实验装置：如图所示。 (2)实验方法： 　转换法和控制变量法　。 ①转换法的应用。通过水平面上物体被推动的距离远近来反映物体动能的大小，推动距离越远，动能越大。 ②控制变量法的应用。a.探究物体动能的大小与质量的关系：控制质量不同的物体在同一位置由静止释放，使质量不同的物体在撞击水平面上物体时速度相同。b.探究物体动能大小与速度的关系：控制同一物体在不同高度释放，使同一物体在撞击水平面上物体时速度不同。 转换法和控制变量法　 (3)质量相同的物体， 　运动速度越大　，它的动能越大；运动速度相同的物体， 　质量　越大，它的动能越大。 (4)若水平面绝对光滑，该实验 　不能　(填“能”或“不能”)达到探究目的。 运动速度越大　 质量　 不能　 　[2024·自贡]很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是(　D　) A. 秋千荡到最低点时只有动能 B. 秋千荡到最高点时有重力势能和动能 C. 从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能 D. 从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减少 D 归 类 探 究 类型之一　影响动能和势能大小的因素 　[2024·广安]如图所示是一款用于某校汇演航拍的新型智能无人机，在它竖直向上匀速运动的过程中(　C　) A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大 B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 D. 动能减小，重力势能增大，机械能减小 C 【变式1】　[2023·德阳]第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。下列关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化，说法正确的是(　C　) A. 体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大 B. 体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大 C. 体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大 D. 体操运动员下降到最低点时重力势能最大 C 【变式2】　[2024·成都]2023年7月28日，第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕，如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列结论正确的是(　C　) A. 助跑过程中，动能保持不变 B. 助跑过程中，机械能总量保持不变 C. 起跳后的上升过程中，重力势能增大 D. 越过横杆后的下降过程中，动能保持不变 C 　[2024·烟台]原地纵跳摸高是同学们经常玩的游戏，如图所示。下列关于游戏过程的分析正确的是(　C　) A. 在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力 B. 在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力小于人对地面的压力 C. 在离地后的上升过程中，人的动能转化为重力势能 D. 在落地前的下降过程中，人的动能减少，重力势能增加 C 类型之二　知道能量的转化 　[2023·常州]“玲龙一号”是中国研发、全球首创的陆上商用小型核能发电装置，核能属于(　D　) ①可再生能源　②不可再生能源　③常规能源　④新能源 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ D 类型之三　了解能源的分类 【变式3】　[2024·宜宾]太阳是人类能源的宝库。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 　核聚变　，释放出巨大的核能。太阳能属于 　一次　(填“一次”或“二次”)能源。 核聚 变　 一次　 　[2023·威海]威海依山傍海，能源发展区位优势明显，境内有多种类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是(　B　) A. 分布式光伏电站 B. 高温气冷堆核电站 C. 潮汐发电站 D. 风力发电站 B 类型之四　了解能源的利用 【变式4】　[2022·内江]核电站的发电流程如图所示，在发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是(　C　) A. 核能→化学能→内能→电能 B. 核能→化学能→机械能→电能 C. 核能→内能→机械能→电能 D. 核能→机械能→内能→电能 C 1. [2024·德阳]2024年5月9日9时43分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将智慧天网一号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列对长征三号乙运载火箭加速升空过程的说法正确的是(　A　) A. 使用液态氢作燃料，其燃烧过程是将化学能转化为内能 B. 重力势能转化为动能 C. 动能不变，重力势能增加 D. 机械能总量保持不变 2. [2022·眉山]人们在实际生活中使用下列设备时，所涉及的能量转化正确的是(　C　) A. 用天然气灶炒菜，是电能转化为内能 B. 电梯运行过程中，是机械能转化为电能 C. 应用太阳能电池板，是太阳能转化为电能 D. 秋千向下摆的过程中，是动能转化为重力势能 A C 限 时 集 训 3. [2024·自贡]下列关于能源和信息的说法正确的是(　C　) A. 现有的核电站都是利用核聚变释放能量来发电的 B. 煤、石油、天然气等化石能源蕴藏量较大，属于可再生能源 C. 手机是利用电磁波来传递信息的 D. 我国的北斗卫星导航系统是利用超声波来传递信息的 4. [2024·宜宾]如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当卫星从近地点向远地点运动的过程中(　B　) A. 速度增大 B. 动能转化为重力势能 C. 机械能增大 D. 重力势能减小 C B 5. [2024·凉山州]北京时间2024年4月21日7时45分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感四十二号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列关于发射过程中的描述正确的是(　B　) A. 火箭上升过程中，02星的质量变小 B. 火箭上升过程中，02星相对于地面是运动的 C. 火箭升空的原理与喷气式飞机升空原理相同 D. 火箭加速升空过程中机械能不变 B 6. [2022·泰安]如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法(　C　) ①匀速上升阶段，物体A相对于地面是运动的 ②匀速上升阶段，物体A的机械能不变 ③匀速下降阶段，物体A的重力势能转化为动能 ④物体A匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能 A. 只有①③正确 B. 只有②④正确 C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确 C 7. [2024·眉山]近年来，我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列说法正确的是(　B　) A. 电动汽车使用的电能是一次能源 B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能 C. “无侦－8”无人机利用超声波来传递信息 D. “华龙一号”核电站利用核聚变释放的能量来发电 8. [2024·泸州]根据国家能源局发布的数据，2024年1～3月，我国风电太阳能发电装机容量再次突破11亿千瓦。电能属于 　二　次能源；风力发电是将空气的 　动　能转化为电能；太阳能是来自太阳内部发生的核 　聚变　(填“裂变”或“聚变”)释放的能量。 9. [2024·南充]作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 　不可再生　(填“可再生”“不可再生”)能源，为了减少燃油汽车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车。如今，我国电动汽车的多项技术已领跑世界，已知某型号的国产电动汽车的电池容量为200A·h，额定电压为400V，充满电后，它储存了 　80　kW·h的能量。 B 二　 动　 聚变　 不可再生　 80　 10. [2024·南充]2024年5月3日17时36分搭载有嫦娥六号探测器的长征五号火箭发射升空，发射过程部分图片如图所示，下列说法不正确的是(　B　) A. 三级火箭与箭体的分离过程，三级火箭相对仪器舱运动 B. 三级火箭分离时相对火箭点火时，嫦娥六号机械能不变 C. 火箭加速上升时，喷出的气体对箭体的作用力，改变了火箭的运动状态 D. 嫦娥六号进入月球轨道和在月球上工作，是通过电磁波和地面交互信息 B 11. [2024·凉山州]近年来，凉山的山川田野间一座座风力发电机组拔地而起。风力发电机是利用风力带动风轮旋转，把风的动能转变为风轮轴的机械能，风能属于 　可再生　(填“可再生”或“不可再生”)能源。某型号风力发电机转一圈发电量为2kW·h，能让额定功率为50W的灯泡正常工作 　40　h；相当于 　0.24　kg的煤完全燃烧释放的能量。(q煤＝3×107J/kg) 可再生　 40　 0.24　 12. [2022·宜昌]小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。 (1)实验中探究的动能是指 　A　。 A. 钢球撞击木块时的动能 B. 钢球撞击木块后的动能 C. 木块被钢球撞击后的动能 A　 (2)如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA＞mB，高度hA＞hB，距离sA＞sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法 　错误　(填“正确”或“错误”)，理由是 　没有控制钢球的速度相同　。 (3)小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 　速度　的关系。 错误　 没有控制钢球的速度相同　 速度　 $$