11.2 能量转化的方向性和效率（作业课件）-【黄冈金牌之路·练闯考】2023-2024学年九年级物理下册（教科版）

11.2　能量转化的方向性和效率 第十一章　物理学与能源技术 物理 九年级下册 教科版 练闯考 1．能量可以相互转化，能量的转化具有__________。 2．输入能量＝_______________＋_____________；能量转化效率η＝_________，在任何情况下，η都_______1。 方向性 输出有效能量 输出无效能量 小于 知识点一　能量转化的方向性 1．下列过程中，能量转移和转化的方向正确的是( ) A．内能可以自动从低温物体转移到高温物体 B．汽车产生的废气中放出的热可以收集起来再利用 C．天然气燃烧时放出的热可用来加热食物，使其内能增大 D．火灾时释放的内能可以加以利用 C 2．热水中的冰块很快便会熔化，说明热水的_____能转移到冰块上，但冰块的内能却无法转移到热水中，说明能量的转移或转化具有_______性。 3．大量研究表明，能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从一种形式转化为其他形式，而自然界中能量的总量是________的；但由于能量的转化或转移具有________，因而人类可利用的资源是有限的，所以我们仍然要注意节约能源。 内 方向 不变 方向性 知识点二　能量转化中的效率 4．为了提高炉子的能量转化效率，下列措施中错误的是( ) A．选用热值大的燃料 B．烧煤粒时加大送风量 C．增大受热面 D．把煤磨成粉，用风吹进炉膛 5．关于燃料不能被充分利用的原因，下列说法中错误的是( ) A．燃料很难完全燃烧 B．高温烟气带走了一部分热量 C．散热损失一部分热量 D．燃料燃烧时产生的内能不易转化成其他形式的能量 A D D 7．(海南)用酒精灯加热试管里的水，产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中，能量转化的顺序为( ) A．内能—机械能—化学能 B．化学能—内能—机械能 C．机械能—内能—化学能 D．内能—化学能—机械能 B 8．关于热机能量转化效率，下列说法正确的是( ) A．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高 B．热机做的有用功越多，效率一定越高 C．热机消耗的燃料越少，效率一定越高 D．热机做功越快，效率一定越高 9．下列说法中错误的是( ) A．在纯电阻电路中，电能不可能全部变为内能 B．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能 C．在蒸汽机中，蒸汽内能不可能全部变为机械能 D．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 A A 10．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，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是( ) A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④② C 11．(长沙)“收官之作，星耀全球”。2020年6月2日，长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。下列说法正确的是( ) A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B．火箭加速升空时，将动能转化为重力势能 C．卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为机械能 D．卫星与地面之间通过超声波传递信息 A 12．100 ℃的水能自动把内能转移给低温的空气，低温的空气______(选填“也能”或“不能”)自动把内能转移给100 ℃的水；汽车制动时，由于摩擦，汽车的______能转变为地面、空气的内能，这些散失的内能，不能自动地用来再次开动汽车，这说明能量的转化和转移具有__________。 13．在火电站内，燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能。蒸汽轮机的作用是将_____能转化为机械能。若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为50%、70%和80%，则火电站的效率为________。 不能 机械 方向性 内 28% 14.以“低碳世博”为理念的上海世博园区，有很多新能源汽车在示范运行，其中包括120辆纯电动汽车，实现了公共交通的零排放，下表是某纯电动汽车与燃油汽车进行测试时的部分数据。 纯电动汽车 燃油汽车 能源种类 电能 汽油q汽油＝4.5×107 J/kg ρ汽油＝0.7×103 kg/m3 牵引力 600 N 600 N 每百公里能耗 20 kW·h 8 L 单位能耗价格 1.0元/kW·h 6.5元/L 二氧化碳排放量 0 每消耗1 kg汽油排放2.2 kg二氧化碳 请根据上表提供的有关数据计算： (1)纯电动汽车行驶100 km比燃油汽车节约多少费用？ (2)燃油汽车每行驶100 km向空气排放多少千克的二氧化碳？ (3)纯电动汽车和燃油汽车的能量转化效率分别是多少？ eq \f(输出有效能量,输入能量) 6．如图所示为内燃机的能量流向图，热机能量转化效率η等于( ) A. eq \f(E1,E4) ×100% B． eq \f(E4,E1) ×100% C． eq \f(E3＋E4,E1) ×100% D. eq \f(E3,E1) ×100% 解：(1)每行驶100 km，纯电动汽车能耗费为1.0元/kW·h×20 kW·h＝20元，燃油汽车耗能费用为6.5元/L×8 L＝52元，纯电动汽车节省的费用为52元－20元＝32元；　(2)燃油汽车100 km耗油质量：m＝ρV＝0.7×103 kg/m3×8×10－3 m3＝5.6 kg，排放二氧化碳的质量m′＝2.2×5.6 kg＝12.32 kg；　 (3)两种汽车分别行驶100 km做的有用功一样，W有＝Fs＝600 N×105 m＝6×107 J，纯电动汽车的能量转化效率：η＝ eq \f(W有,W总) ×100%＝ eq \f(6×107 J,20×3.6×106 J) ×100%≈83.3%，燃油汽车的能量转化效率：η′＝ eq \f(W有,Q) ×100%＝ eq \f(6×107 J,4.5×107 J/kg×5.6 kg) ×100%≈23.8%。 $$