第14章 第1节 能量的转化与守恒-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（人教版2024）

54 第十四章　内能的利用 第1节　能量的转化与守恒 1. 在一定条件下,各种形式的能量是可以相互 的:摩 擦 生 热,机 械 能 转 化 为 能;水电站里水轮机带动发电机发 电,机械能转化为 能;电动机带动 水泵把水送到高处,电能转化为 能;植物吸收太阳光进行光合作用,光能转 化为 能;燃料燃烧时发热,化学能 转化为 能。 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,而在转化和转移的过 程中,能量的总量 。 3. 能量守恒定律是自然界最 、最 的基本定律之一。大到天体,小到 原子核,无论是物理学的问题还是化学、生 物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化 的过程,都遵循 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例1 如图所示,下列关于能量转化图的说法 不正确的是 ( ) 典例1图 A. 摩擦生热,机械能转化为内能 B. 能量转化是非常普遍的现象,但是各种形式 的能量之间不能自由地相互转化 C. 随着技术的发展,电灯通电后电能可以全部 转化为光能 D. 燃料燃烧时,将化学能转化为光能和内能 (1) 在自然界中,能量转化是非常普遍的 现象,各种形式的能量都可以在一定条件下相 互转化。(2) 判断出每个过程中消耗了哪种形 式的能,进而产生了哪种形式的能是解决该题 的关键。 典例2 下列说法中,能表示能量转化或转移具 有“方向性”的是 ( ) A. 电能可以转化为机械能,机械能也可以转化 为电能 B. 热量可以自发从高温物体传递给低温物体, 却不能自发从低温物体传递到高温物体 C. 动能和重力势能可以相互转化 D. 机械能可以转化为内能,内能也可以转化为 机械能 能量守恒定律告诉我们能量总量是不变 的,但方向性告诉我们有些有用能量是会越来 越少的。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. (湘西凤凰期末)科学家们经过长期探索,发 现能量转化是非常普遍的。下列关于能量 的转化描述错误的是 ( ) A. 摩擦生热,机械能转化为内能 B. 电动机把水抽到高处,电能转化为机械能 C. 植物进行光合作用,光能转化为电能 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 八年级物理(RJ版) 拍 照 批 改 55 D. 水轮机带动发电机发电,机械能转化为 电能 2. 下列事例中,属于能量转移的是 ( ) A. 两手相互搓一搓,手心发热 B. 水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起 C. 用嘴对手心吹气,手心变热 D. 流星与空气摩擦,发光发热 3. 新情境 科技民生 如图所示是一种太阳能 背包,包的前面有一个太阳能电池板,它可 以给包里的蓄电池充电,蓄电池又可以给手 机、小电扇等充电。下列说法中,错误的是 ( ) A. 太阳能电池板可以将太阳能转化为电能 B. 太阳能电池板给蓄电池充电时,将电能转 化为化学能 C. 蓄电池给手机充电时,将内能转化为电能 D. 小电扇工作时,将电能转化为机械能 第3题 第5题 4. 自然界存在着各种各样能量的转化和转移 的过程,下列关于能量的说法,正确的是 ( ) A. 植物吸收太阳光进行光合作用,化学能 转化为光能 B. 水流带动水轮机发电,将机械能转化为 电能 C. 人们能够利用太阳能,说明能量可以凭空 产生 D. 水结冰内能减少,减少的内能凭空消 失了 答案讲解 5. 如图所示,小明先用绳子把一把铁 锁悬挂起来,将铁锁拉到他的鼻子 附近,稳定后松手,铁锁向前摆去。 铁锁在来回摆动过程中 ( ) A. 机械能保持不变 B. 机械能不断减小 C. 内能转化为机械能 D. 不遵循能量守恒定律 6. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说 法中正确的是 ( ) 第6题 A. 小球弹起的高度越来越低,在此过程中 能量守恒 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. 在小球的运动中是通过热传递的方式使 其内能增加 D. 小球和地面之间发生撞击,内能转化为 机械能 7. 新情境 科技民生 2024年9月25日,中国 人民解放军火箭军在南太平洋相关公海海 域成功发射了1发携载训练模拟弹头的洲际 弹道导弹东风-31AG,并准确落入预定海域, 射程约12000km。导弹加速升空过程中,主 要将燃料的化学能先转化为 能,再 转化为导弹的 能。 8. 现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能 量回收装置”,在刹车时该装置可带动发电 机发电。有人认为,只要不断改进,这种汽 车就可以一边行驶,一边发电,所产生的电 能又可以供给电动机转动,从而永远运动下 去,这种观念违背了 定律。在汽车 刹车制动时,轮胎与地面摩擦会产生大量内 能,但这些内能是 (填“可以”或“不 可以”)自动转化成机械能供汽车运动的,这 是因为能量的转移和转化具有 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 19 3 预学储备 第十三章　内　能 第1节 热量 比热容 知识梳理 1. 热量 焦耳 J 不同 2. 热量 升高的温度 自身性质 不同 3. 焦 每 千 克 摄 氏 度[J/(kg·℃)] 4.2× 103J/(kg·℃) 4.2×103 4. cm(t-t0) cm(t0-t) Q=cmΔt Δt 典例演练 典例1 C 典例2 烟台 沿海城市昼夜温差小 典例3 3.36×108J 预学训练 1. C 2. D 3. D 4. D 5. B 6. D 7. A 8. C 9. 1.68×105 10. 相同 铝 铜 11. (1) 质量 (2) 使沙子和水受热均匀 (3) 52 (4) 错误 (5) 小于 12. (1) 由ρ= m V 可得,所用热水的质量m=ρV= 1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg (2) 水吸收的 热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)× 60kg×(40℃-10℃)=7.56×106J 第2节 分子动理论的初步知识 知识梳理 1. 分子 原子 10-10 2. 彼此进入对方 温度 温度 不停地做无规 则的运动 热运动 温度 3. 引 斥 引 斥 4. 体积 形状 形状 流动性 典例演练 典例1 D 典例2 A 典例3 A 预学训练 1. C 2. C 3. D 4. D 5. 两个瓶子内的气体会混合在一起,最后颜色变 得均匀 不能 6. 扩散 引 7. (1) 扩散 (2) 大于 (3) 小于 (4) 引力 第3节 内 能 知识梳理 1. 所有 动 势 焦耳 具有 2. 热传递 做功 热传递 做功 等效的 典例演练 典例1 C 典例2 B 预学训练 1. C 2. A 3. D 4. C 5. 变大 升高 做功 6. 增加 升高 减少 降低 液化 7. 做功 热传递 无规则运动 8. b (1) 40 (2) 水 温度升高了 (3) C (4) A (5) ① 解析:热牛奶放在水里,热量应 该是从热牛奶传向水,根据图像可知:热牛奶的图 线应该是曲线b。(1) 由图像可知,热牛奶冷却过 程中,温度达到40℃就不再下降,说明此时温度 达到平衡,所以热牛奶和水终止热传递的温度约 为40℃。(2) 在热传递过程中,水的温度升高 了,内能增加了。(3) 热牛奶和水之间传递的是 热量。(4) 热传递的特点是传递速度先快后慢。 (5) 根据热传递速度先快后慢的特点,方式①的 冷却效果较好。 第十四章　内能的利用 第1节 能量的转化与守恒 知识梳理 1. 转化 内 电 机械 化学 内 2. 消失 产生 转化 转移 保持不变 3. 普遍 重要 能量守恒定律 典例演练 典例1 C 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 20 典例2 B 预学训练 1. C 2. C 3. C 4. B 5. B 6. A 7. 内 机械 8. 能量守恒 不可以 方向性 第2节 热 机 知识梳理 1. 内 机械 内燃 汽油 柴油 2. 气缸 冲程 四 吸气冲程 压缩冲程 做 功冲程 排气冲程 做功 飞轮 做功冲程 压 缩冲程 3. 两 两 两 一 4. 空气 汽油和空气的混合物 喷油嘴 典例演练 典例1 A 典例2 内 机械 两 预学训练 1. C 2. C 3. D 4. C 5. B 6. A 7. A 8. 压缩 做功 比热容 9. 柴油机 汽油机 10. 15 3.3×104 解析:飞轮转速为1800r/min= 30r/s,因单缸四冲程柴油机的一个工作循环包括 四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次,所以,该柴 油机每秒内飞轮转动30r,完成15个工作循环, 对外做功15次,即完成15个做功冲程;该柴油机 1s内做的总功W=nW1=15×2200J=3.3× 104J,柴油机的功率P=Wt= 3.3×104J 1s =3.3× 104W。 第3节 热机的效率 知识梳理 1. 完全 质量 焦每千克 J/kg 2. qm qV 3. 有用功 W有用 Q放 ×100% 典例演练 典例1 C 典例2 B 解析:该汽油机工作的效率η=1- 30%-35%-10%=25%,工作时汽油燃烧释放 能量的25%转化为机械能,故A错误;若该汽油 机完全燃烧消耗2kg汽油,产生的热量Q总= mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J,由η= W有用 Q总 ×100% 得,获得的机械能W有用=ηQ总= 25%×9.2×107J=2.3×107J,故B正确;若该汽 油机完全燃烧消耗2kg汽油,损失的能量Q损耗= Q总-W有用=9.2×107J-2.3×107J=6.9× 107J,故C错误;由于热机在工作过程中总有能 量损失,所以热机的效率总小于1,汽油机的效率 不可以提高到100%,故D错误。 典例3 (1) 燃油完全燃烧释放的热量Q放= mq=8kg×5×107J/kg=4×108J (2) 该巡逻 车的热机效率η= W有用 Q放 ×100%= 1.6×108J 4×108J × 100%=40% 预学训练 1. C 2. D 3. A 4. D 5. C 6. 1.68×104 测出剩余酒精的质量 小 7. 比 热容 热值 2500 8. 1200 8.28×104 8.28×105 9. 不变 25% ② 10. (1) ① 水温升高的多少 ② 种类 ③ 小明 (2) 煤油 (3) 不可靠 11. (1) 该飞机以80m/s的速度匀速直线飞行 20min所通过的路程s=vt=80m/s×20× 60s=96000m,匀速直线飞行时受到的阻力是 3×105N,根据二力平衡关系可知,牵引力F= f=3×105N,则牵引力所做的功W=Fs=3× 105N×96000m=2.88×1010J (2) 牵引力的 功率 P=Wt = 2.88×1010J 20×60s =2.4×10 7 W (3) 航空燃油完全燃烧放出的热量Q放=W η = 2.88×1010J 50% =5.76×10 10J,航空燃油的质量 m= Q放 q = 5.76×1010J 4×107J/kg =1.44×103kg=1.44t 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈