第3章 能量的转化与守恒（复习课件）科学浙教版九年级上册

第3章 能量的转化与守恒 单元复习课件 九年级科学 上册·浙教版 学习内容导览 单元知识图谱 2 单元复习目标 1 3 考点串讲 针对训练 5 考点剖析 4 6 课堂总结 2 单元学习目标 1.掌握功、功率及机械能的核心概念；理解机械能转化与守恒的条件；掌握能量守恒定律的普适性。 2.理解内能、热量与温度的区别；掌握电功、电功率及焦耳定律的应用；了解核能释放的两种方式​。 3.辨析功率与机械效率；攻克非纯电阻电路的能量分析；运用能量转化规律解决综合实际问题。 3 单元知识图谱 4 考点串讲 1.能量的形式 （1）机械能（动能和势能）、内能、太阳能、电能、化学能、地热能、核能、潮汐能等。 （2）能量转化的表现形式 做机械运动的物体都具有机械能； 储存在食物中的能量属于化学能； 声音具有能量，这种能量称为声能； 发电站各种电池能够提供电能； 每天看到的光就是一种电磁能…… 考点一、能量及其形式 5 考点剖析 考点一、能量及其形式 【解析】设计制作节能夜跑灯，晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在管中运动，线圈切割磁感线，产生感应电流使LED灯发光，是利用电磁感应原理。其中夜跑灯摆动过程中有机械能，LED在发光过程中会发热，所以这个过程是机械能转化为电能和内能，没有涉及化学能， 故选C。 例1.校项目化小组为夜跑者设计制的节能夜跑灯结构图。晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在水管中运动，LED灯就会发光。夜跑灯使用的过程中没有涉及到的能量形式是（　　） A．电能 B．内能 C．化学能 D．机械能 C 【解题思路】能量的各种形式 【易错点】结合生活实例分析能量的形式 6 针对训练 【解析】A．被大风摇动的树干具有动能，故A错误； B．储存在食物中的能量是化学能，米饭中储存着化学能，故B正确； C．被拉伸和被压缩的弹簧都有弹性势能，故C错误； D．水库中的水由于位置较高，具有重力势能，故D错误。 故选B。 1.下列物体所具有能量的形式表述正确的是（　　） A．被大风摇动的树干不具有能量 B．米饭中储存着化学能 C．被拉伸的弹簧具有能量而被压缩的弹簧不具有能量入 D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量 B 7 一、机械能 动能 机械能 势能 二、机械能守恒 概念：如果只有 ，机械能的总量就 ，即机械能守恒。 机械能守恒的条件： 。 考点串讲 重力势能 弹性势能 概念： 。 影响动能的因素： 。 物体由于运动而具有的能量 物体的质量和速度 物体由于被举高而具有的能量 质量和被举高的高度 概念： 。 影响动能的因素： 。 概念： 。 影响动能的因素： 。 物体由于发生弹性形变而具有的能量 形变量 动能和势能的相互转化 保持不变 不受空气阻力和摩擦 考点二、机械能 8 考点剖析 考点二、机械能 例2.镇海蹦技学校被誉为“冠军摇篮”，源源不断的蹦技健儿一次又一次“蹦”出新高度，将镇海蹦床的声音传递得越来越远。如图为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，A点是蹦床不发生形变时的原位置。B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则： （1）从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）从B点运动到C点的过程中，运动员的重力势能 ，蹦床的弹性势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）从O点到C点的过程中，在 点（填A、B或C）处运动员的动能最大。 不变 【解题思路】通过动能和重力势能影响因素分析动能和势能的变化；分析机械能守恒条件是否满足判断机械能是否守恒； 【易错点】忽略机械能守恒条件 减小 增大 B 9 针对训练 【解析】（1）从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，机械能守恒，所以运动员的机械能不变。 （2）[1][2]从B点运动到C点的过程中，运动员的高度减小，质量一定，所以重力势能减小。蹦床的形变程度增大，弹性势能增大。 （3）从O点下落到A点的过程中，速度增大，动能增大；从A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，所以速度增大，动能增大；B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，所以从B点到C点的过程中，蹦床对运动员弹力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；因此，从O点到C点的过程中，在B点处运动员的动能最大。 10 针对训练 【解析】A．过山车在运行过程中，由于存在摩擦力，需要克服摩擦力做功，部分机械能会转化为内能，并非只有动能和势能之间的转化，故A错误； B．挥拍击打网球时，越用力，网球拍形变就越大，根据弹性势能大小与弹性形变程度的关系可知，在一定形变范围内，形变程度越大，球拍具有的弹性势能就越多，故B正确； C．蹦极时，人从最高处下落到最低处，高度降低，速度先增大后减小，弹性绳形变程度逐渐增大，重力势能先转化为动能，再转化为弹性势能，故C错误； D．人造卫星从近地点飞向远地点时，质量不变，高度增加，速度减小，故动能减小，重力势能增大，因此是动能转化为势能，故D错误。 故选B。 2.下列有关能以及能的转化的说法正确的是（　　） A．过山车在运行中只有动能和势能之间的转化 B．挥拍击打网球时，越用力，网球拍形变就越大，球拍具有的弹性势能就越多 C．蹦极时，人从最高处下落到最低处，重力势能先转化为弹性势能，再转化为动能 D．人造卫星从近地点飞向远地点时势能转化为动能 B 11 考点串讲 一、功 1.概念：如果物体受到力的作用并在这个力的方向上通过了一段距离，则这个力对物体做了功。 2.力对物体做功的两个必要因素： 。 3.不做功的情况： 。 4.克服某力做功：当物体运动方向与受力方向 时，我们常说克服该力做功。 5.功的计算：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。即：W= 。 6.做功实质： 的过程，力对物体做多少功，就有多少能量发生了转化。 二、功率 1.概念： 。物理意义：功率反映了 。 2.功率计算公式：𝑃= ，单位是W。1瓦＝1焦/秒 3.当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，由𝑊=𝐹𝑠，s=vt，可得𝑃= 。 考点三、能量转化的量度 ①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离 ①有力无距离；②有距离无力；③力的方向与距离的方向垂直 相反 Fs 能量转化 单位时间里完成的功叫做功率 物体做功的快慢 𝑊/t 𝐹𝑣 12 例3.在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推，如图甲所示。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。 （1）1~3秒内，推力F对木箱做功的功率将 （选填“增大”、“不变”、“减小”或“无法确定”）。 （2）3~5秒内，推力F对木箱做功 J。 （3）5~6秒内，物体受到的滑动摩擦力为 N。 考点剖析 考点三、能量转化的量度 【解题思路】功和功率的计算 【易错点】忽视功和功率计算时的注意事项，如同时性、同向性等。 增大 400 200 13 考点剖析 【解析】（1）1~3秒内，由图乙可知，推力F大小不变，由图丙可知，物体运动速度v增大，根据 可知，功率增大。 （2）3~5秒内，由图乙可知，推力F=200N，由图丙可知，木箱做匀速直线运动，速度v=1m/s，推力对木箱做功 （3）木箱在3~5s内做匀速直线运动，根据二力平衡可知，滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，由乙图可知，3-5s内物体受到的拉力是200N，则滑动摩擦力是200N，5~6秒内，物体做减速运动，产生的摩擦力是滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力不变，即仍为200N。 14 针对训练 【解析】 A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，同时杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，故A错误； B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，同时杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，故B正确； C．从翻站到站立的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，同时杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，故C错误； D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，但是杠铃静止不动，所以运动员没有对杠铃做功，故D错误。 故选B。 3.如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图，下列说法正确的是（　　） A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功 B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃做功 C．从翻站到站立的过程中，运动员对杠铃不做功 D．举着杠铃站立的过程中，运动员对杠铃做功 B 15 考点串讲 一.杠杆 1.概念：一根硬棒在 下能够绕着 转动，这根硬棒就叫做杠杆。 2.杠杆五要素： 。 3.力臂的画法：定支点；画力的作用线；过支点画作用线的垂线；标力臂。 4.杠杆的平衡：杠杆在动力和阻力的作用下 时，称为杠杆平衡。 5.杠杆平衡的条件： 。 6.探究杠杆平衡条件实验探究的注意事项： ①选杠杆中心作为支点的目的： ； ②实验时使杠杆在水平位置平衡的目的： 。 7.杠杆的分类 考点四、简单机械 力的作用 固定点 支点O、动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2 静止或匀速转动 F1l1=F2l2 避免杠杆自身重力对实验产生影响 便于读出力臂的大小 杠杆类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 力臂 l1＞l2 l1＜l2 l1=l2 力 F1＜F2 F1＞F2 F1=F2 优缺点 省力但费距离 省距离费力 既不省力也不省距离 16 例4.如图所示，小科同学利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计（单位N）等实验器材“探究杠杆的平衡条件”，一起完成以下问题： （1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，此时杠杆处于 （填“平衡”或“不平衡”）状态；若将右端的螺母调至最左端后，发现杠杆仍然左端高、右端低，则应再将左端的螺母向 （填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙，杠杆处于水平平衡状态。若在A、B下方各减少一个相同的钩码，则杠杆 （填“左”或“右”）端将下沉； （3）图丙是已经调成水平平衡的杠杆，在某处挂上适当的钩码后，用弹簧测力计在图示位置竖直向上拉，使杠杆在水平位置重新平衡，则所挂钩码的位置和重力可能是________（填字母编号）。 A．A处挂4N B．B处挂2N C．C处挂6N D．D处挂3N 考点剖析 【解题思路】探究杠杆平衡条件 【易错点】实验要点 平衡 左 右 考点四、简单机械 C 17 考点剖析 【解析】（1）当杠杆静止或匀速转动，都是处于平衡状态。此时杠杆静止，处于平衡状态。 若将右端的螺母调至最左端后，发现杠杆仍然左端高、右端低，说明右端质量大，应将平衡螺母向上翘的左端移动，直到杠杆在水平位置平衡。 （2）设每个钩码重为G，杠杆上每格长L，由图乙所示，若在A、B下方各减少一个相同的钩码，左侧力与力臂的乘积为3G×3L=9GL；右侧力与力臂的乘积为5G×2L=10GL 因为10GL>9GL，所以，杠杆右端将下沉。 （3）如图丙所示，测力计示数为3.0N，设杠杆的一个小格为L，钩码的重力为G。 A．当在A处挂钩码时，根据杠杆平衡条件可得GA×3L=3.0N×2L，则，即在A处所挂钩码的重力为2N，故A不符合题意； B．当在B处挂钩码时，根据杠杆平衡条件可得GB×2L=3.0N×2L，则，即在B处所挂钩码的重力为3N，故B不符合题意； C．当在C处挂钩码时，根据杠杆平衡条件可得GC×L=3.0N×2L，则，即在C处所挂钩码的重力为6N，故C符合题意； D．D处悬挂钩码不能平衡。故D不符合题意。 故选C。 18 针对训练 4.生活中有各种各样的剪刀，下列哪种剪刀适合剪断粗铁丝（　　） A． B． C． D． D 【解析】杠杆可分为等臂杠杆、省力杠杆、费力杠杆等。剪断粗铁丝等较硬的物体，应选用省力杠杆。剪断粗铁丝的剪刀越省力越好，所以刀把比刀口长的越多，即动力臂比阻力臂大得越多，越省力，比较四幅图中可知D最省力，最适合剪断粗铁丝。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 19 考点串讲 考点四、简单机械 二、滑轮 滑轮组 （1）作用： 。 （2）竖直拉物体：自由端拉力和总重力的关系是 绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系是s＝nh。 移动速度的关系v自=nv物 （3）水平拉物体：自由端拉力和摩擦力的关系是 绳子自由端移动的距离s与物体移动距离s物的关系是s＝ns物。 移动速度的关系v自=nv物 注意：n为围绕动滑轮上绳子的股数。 滑轮 定滑轮 动滑轮 概念 实质 作用 轴固定不动 轴随钩码一起移动 等臂杠杆 动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 不省力也不省距离，改变力的方向不改变力的大小 省力费距离，不改变力的方向，最多省一半力 既可以省力也可以改变力的方向 20 例5.关于如图所示“探究动滑轮的特点”的实验，下列说法正确的是（　　） A．匀速上升竖直向上拉和斜着向上拉时，弹簧测力计示数相等 B．改变钩码个数重复实验为了取平均值减小误差 C．所挂钩码个数越多弹簧测力计示数越接近钩码总重力 D．当钩码匀速上升和加速上升时，弹簧测力计的读数不相等 考点剖析 【解题思路】动滑轮的特点 【易错点】不了解动滑轮的特点和实质 D 考点四、简单机械 【解析】A.竖直向上拉更省力，省一般的力，斜向上拉省的力较小，故A错误； B.实验中，需要改变钩码的个数进行多次实验，这是为了获取多组数据寻找普遍规律，故B错误； C.钩码越多，物体的重力越大，则动滑轮重力对拉力的影响越小，拉力F就越接近，故C错误； D.钩码匀速上升时，钩码和动滑轮处于平衡状态，弹簧测力计的示数；加速上升时，钩码和动滑轮处于非平衡状态，弹簧测力计的示数，弹簧测力计的读数不相等，故 D正确。 故选D。 21 针对训练 5.如图是古人利用滑轮打水的场景。绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。则滑轮的类型和作用分别是（　　） A．定滑轮，省力 B．定滑轮，改变力的方向 C．动滑轮，省力 D．动滑轮，改变力的方向 B 【解析】根据图片可知，该滑轮固定在支架上，不随水桶一起移动，属于定滑轮，只能改变拉力方向，故B正确，ACD错误。 故选B。 22 考点串讲 考点四、简单机械 三、机械效率 1.有用功W有： ； 额外功W额： ； 总功W总： 。公式： 。 2.科学上把 叫做机械效率，公式： 。 3.提高机械效率的方法 ，如在机械能承受的范围内增加每次提起重物的重力； ，如改进结构使机械更合理、更轻巧，尽量减小摩擦力等。 4.斜面省力但费距离，其机械效率为 。 影响斜面机械效率的因素： 。 粗糙程度相同的斜面，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。若斜面光滑无摩擦，则无额外功，有用功等于总功。 为了达到某一目的必须要做的功 利用机械时，人们不得不额外做的功 有用功与额外功的和 W总＝W有＋W额 有用功跟总功的比值 增加有用功 减小额外功 斜面倾斜程度、斜面粗糙程度 23 例6.无障碍坡道属于斜面，坡度不宜太大。如图将轮椅沿坡道从底部推到相同高度时，斜面坡度越小，则（　　） A．推力越小 B．推力做功越少 C．路程越短 D．推力做功越快 考点剖析 【解题思路】斜面有用功、额外功 【易错点】有用功额外功的区分 A 考点四、简单机械 【解析】A．无障碍坡道属于斜面，斜面坡度越小，越省力，则推力越小，故A符合题意； B．将轮椅沿坡道从底部推到相同高度时，斜面坡度越小，则斜面的机械效率越低，因为有用功不变，所以总功变大，所以推力做功变大，故B不符合题意； C．斜面坡度越小，上升到同样的高度，斜面会越长，故C不符合题意； D．斜面越小，推力做功变大，但是因为不确定时间，所以不能确定推力做功是否变快，故D不符合题意。 故选A。 24 针对训练 6.如图所示，小宁在探究“斜面的机械效率”的实验中，某次实验数据为斜面长 ，高 ，小宁将重 的物体从斜面底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是 （忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（　　） A．实验的额外功为 B．斜面的机械效率是 C．物体受到的摩擦力是 D．斜面的倾斜程度越大，机械效率越大，沿斜面所用的拉力越小 C 【解析】A．克服物体的重力做功为有用功，拉力做的功为总功，则额外功为，故A错误； B．斜面的机械效率是，故B错误； C．物体受到的摩擦力做的功为额外功，则物体受到的摩擦力为，故C正确； D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越大，机械效率越大，故D错误。故选C。 25 考点串讲 考点五、物体的内能 一.内能 1.概念： 。俗称热能，单位为焦耳。 2.特点：一切物体在任何情况下均具有 ； 3.影响因素：物体内能的大小与 有关。 4.物体内能的改变方式： 。 5.热传递发生条件： ； 过程：高温物体 热量，温度 ，内能 ；低温物体 热量，温度 ，内能 。 最终结果： ； 实质： 。 6.做功 ①外界对物体做功，物体内能 。如压缩气体、摩擦生热等。 ②物体对外做功，物体内能 ，如气体膨胀。 ③做功改变物体内能的实质是 。 物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和 内能 温度、质量 热传递和做功 存在温度差 放出 降低 减少 吸收 升高 增加 温度相同 内能的转移 增加 减少 其他形式的能量与物体内能相互转化 26 例7.如图所示，在一个厚壁玻璃筒里放入一块没有少量乙醚的可燃物，用力把活塞快速压下，可燃物就会燃烧起来，据此分析下列说法正确的是（　　） A．所选可燃物着火点应当较高 B．活塞压缩筒内气体，使乙醚汽化放热 C．缓慢压下活塞也能得到相同实验结果 D．活塞压缩筒内气体时做功，使气体内能增大 考点剖析 【解题思路】外界对物体做功内能增大，物体对外界做功内能减小 【易错点】做功的实质及过程 【解析】A．实验中通过压缩气体做功使内能增大、温度升高，从而让可燃物燃烧，说明所选可燃物的着火点较低，容易被点燃，并非着火点较高，故A错误； B．活塞压缩筒内气体，是对气体做功使气体的内能增大、温度升高，汽化吸热，故B错误； C．缓慢压下活塞时，气体有足够的时间向外散热，内能增加不明显，温度升高幅度小，难以达到可燃物的着火点，不能得到相同的实验结果，故C错误； D．活塞压缩筒内气体时对气体做功，机械能转化为气体的内能，气体内能增大，温度升高，当温度达到可燃物的着火点时，可燃物就会燃烧，故D正确。 故选D。 D 考点五、物体的内能 27 针对训练 【解析】塞子被冲开，是由于瓶内气体对其做功的结果；出现白雾是由于瓶内水蒸气温度降低时发生了液化，说明了气体对外做功内能减小、温度降低，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7.如图所示，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时瓶内会充满白雾，这一实验现象表明（　　） A．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少 B．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少 C．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能减少 D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加 A 28 考点串讲 考点五、物体的内能 二.热量的计算及热机 1.比热容计算热量的公式： ； 2.燃料的热值 （1）概念： ，用符号q表示。单位：焦/千克。 注意：热值是燃料完全燃烧放出的热量。 （2）热量计算公式： ； （3）提高燃料利用率的措施：改善燃烧条件，让燃料尽可能完全燃烧，如将煤炭磨成粉末等；尽可能减少热量损失，如加大受热面积等。 3.热机 Q吸=cm（t-t0） 1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量 Q=mq 29 例8.如图为礼花喷射器的内部结构，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒，气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。下图所示的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是（　　） A． B． C． D． 考点剖析 【解题思路】 热机四冲程 【易错点】各冲程的识别及过程 【解析】在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能，罐内气体内能减少，将内能转化为机械能。 A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A不符合题意； B．图中进气、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．图中进气、排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能，故C符合题意； D．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 C 考点五、物体的内能 30 针对训练 8.如图表示四冲程汽油机的其中一个冲程，此时活塞压缩气缸内气体做功。对该冲程的认识错误的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程末火花塞点火 C．该冲程气缸内气体分子热运动加剧 D．该冲程机械能转换为内能 【解析】A．根据图片可知，活塞向上运动，两个气门关闭，则为压缩冲程，故A错误，符合题意； B．压缩冲程末火花塞点火，开始做功冲程，故B正确，不符合题意； CD．压缩冲程活塞对气缸内的气体做功，将活塞的机械能转化为内能，则缸筒内温度升高，气体分子运动加剧，故CD正确，不符合题意。 故选A。 A 31 考点串讲 考点六、电能 一、电功与电功率 1.电功 概念： 。单位： 。 实质： 。 公式：；。 测量： ；根据转数计算电能的公式： 。 2.电功率 概念： 叫做电功率。单位： 。 实质： 。 公式：（适用所有电路）； （适用纯电阻电路） 3.额定值与实际值 当U实=U额，P实=P额，I实=I额，用电器正常工作； 当U实＜U额，P实＜P额，I实＜I额，不能正常工作； 当U实＞U额，P实＞P额，I实＞I额，容易损坏。 电流所做的功叫电功 J、kW/h 电能转化为其他形式的能的过程 电能表 电流在单位时间内做的功 W、kW 电流做功的快慢 、 、 32 例9.小虞设计了电热水器限温电路并接在家庭电路中，如图甲所示。R0为具有加热功能的定值电阻，R为热敏电阻，其阻值R随温度t变化的关系如图乙所示，S0为限流开关，其参数如图丙所示。当水温达到限制温度75℃时，电路中的电流会达到S0的保护电流，使S0在6s内自动断开。下列说法正确的是（　　） A．R0的阻值为10Ω B．R0消耗的最大电功率为440W C．若将R0换成阻值为40Ω的定值电阻，则限制温度将变为50℃ D．若用电高峰时家庭电路中的电压降低，则实际的限制温度将升高 考点剖析 【解题思路】电功电功率的计算 【易错点】动态电路分析 D 考点六、电能 33 针对训练 【解析】AB．由图可知，两电阻串联，当水温达到限制温度75℃时，热敏电阻 的阻值为10Ω，电路中的电流会达到S0的保护电流，根据图丙可知，保护电流为2A，此时电路中的总电阻为R0的阻值为，根据可知，当电流最大2A时，R0消耗的最大电功率为，故AB错误； C．将R0换成阻值为40Ω的定值电阻，保护电流为2A，总电压不变，电路中的总电阻不变为110Ω，热敏电阻 的阻值为，由图乙可知，限制温度小于50℃，故C错误； D．若用电高峰时家庭电路中的电压降低，S0的保护电流不变，由R=U/I可知，电路的总电阻变小，R0为具有加热功能的定值电阻，则热敏电阻R的阻值变小，由图乙可知，实际限制温度升高，故D正确。 故选D。 34 针对训练 9.糖画是我国的一种传统民间手工艺，它亦糖亦画，可观可食，深受小朋友的喜爱。图甲是某款3D糖画打印笔进行绘画的场景，将糖装入打印笔，通电后笔内电热丝发热，糖受热后挤出，在空气中迅速冷却，最后凝固成型。图乙是打印笔的内部简化电路，电源电压为220V， R1和R2为发热电阻丝（电阻丝电阻随温度变化忽略不计）。图丙是某次打印糖画时，打印笔的电功率与时间的关系图像。 （1）若要快速打印（高功率），需要闭合开关 ； （2）求R2的阻值； （3）计算该次打印糖画消耗的电能。 S1、S2 2640Ω 19200J 35 针对训练 【解析】（1）据乙图可知，同时闭合两个开关，被短路，电路为R1单独串联，电路中总电阻最小，由可知，此时的电功率最大，为高功率档位。 （2）据丙图可知，高功率挡，电功率为22W，则的阻值为 当S1闭合，S2断开时，电路为两电阻串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电功率最小为低功率挡，丙图中低功率挡的电功率为10W，电路中的总电阻为 的阻值为 （3）该次打印糖画消耗的电能为 36 考点串讲 考点六、电能 二、焦耳定律 1.测定小灯泡的额定功率实验原理：。 2.电热器 （1）原理：利用 工作。 主要元件：发热体，它由 的电阻丝绕在绝缘体上制成。 （2）焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式： 。 对于纯电阻用电器，电能全部转化为热能， 对于非纯电阻用电器，电能部分转化为内能， 如电动机𝑊= 。 电流的热效应 电阻大、熔点高 𝑄+𝑊机械 37 例10.能量的转化与守恒定律揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的一个有力证据。如图所示实验，设计原理没有体现此定律的是（　　） A．①研究电热与哪些因素有关 B．②研究动能大小与哪些因素有关 C．③测定小灯泡的电功率 D．④研究不同食物所含能量的多少 考点剖析 【解题思路】实验设计原理理解 【易错点】实验分析、能量守恒的理解 C 考点六、电能 【解析】A．①研究电热与哪些因素有关，设计原理体现了能量的转化与守恒定律，故A不符合题意； B．②研究动能大小与哪些因素有关，设计原理体现了能量的转化与守恒定律，故B不符合题意； C．③测定小灯泡的电功率，设计原理没有体现能量的转化与守恒定律，故C符合题意； D．④研究不同食物所含能量的多少，设计原理体现了能量的转化与守恒定律，故D不符合题意。故选C。 38 针对训练 10.图甲是小科“测量灯泡的电功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路。其中电源为四节新的干电池，灯泡的额定电压为4V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω　1 A”的字样。 （1）对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图乙中未完成的部分连接好。 （2）小科刚闭合电路的开关，就出现灯泡很亮的现象，此时电压表示数为5V。请指出他操作上的错误： 。 （3）实验中，当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为 W。 （4）小科移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2V，此时电流为0.18A，电压表示数与电流示数的比值与灯泡正常发光时不同。请帮他解释产生这个现象的原因： 。 滑动变阻器滑片未移到最大阻值处 1.2 灯泡的电阻随温度变化而变化 39 针对训练 【解析】（1）将电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，图如答案所示。 （2）闭合电路的开关，灯泡很亮，此时电压表示数为5V，说明电路中的电流较大，由 可知电路的总电阻较小，变阻器的连入电路的电阻较小，滑动变阻器滑片未移到最大阻值处。 （3）由图丙可知，电流表选用0~0.6A的量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为PL=ULIL=4V×0.3A=1.2W （4）移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2V，此时电流为0.18A，由P=UI可知灯泡的功率较小，灯泡的亮度较暗，灯泡的电阻与温度有关，灯丝的温度较低，电阻较小，由欧姆定律可知电压表示数与电流示数的比值与灯泡正常发光时不同。 40 考点串讲 考点七、核能 一、裂变和聚变 （1）核能概念：原子核是可以转变的，原子核在转变过程中所释放出的能量，称为核能。 获得途径： 。 （2）核裂变应用： 。 （3）核聚变也叫做热核反应。应用： 。 二、核电站 （1）核电站的核心部分是 。 （2）核电站是利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。其能量转化情况是： 。 三、放射性 α射线是带正电的高速运动的 流，穿透能力 ； β射线是带负电的高速运动的 流，穿透能力 ； γ射线是能量很高的 ，穿透能力 。 原子核的裂变和聚变 原子弹、核电站、核潜艇 氢弹、太阳 核反应堆 核能→内能→机械能→电能 氦原子核 最弱 电子 较强 电磁波 最强 41 例11.位于温州市苍南县的浙江三澳核电站二期工程将采用我国完全自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”。关于核电站，下列说法错误的是（　　） A．核电站实现了核能→机械能→内能→电能的能量转化 B．三澳核电站利用了核聚变为电站提供能量 C．核电站周围核辐射严重，所以核电站要远离城市 D．放射性元素放出的射线有α射线、β射线和γ射线 考点剖析 【解题思路】核裂变和核聚变的应用 【易错点】核电站原理 B 考点七、核能 【解析】A．核电站实现了核能→内能→机械能→电能的能量转化，故A正确； B．三澳核电站利用了可控核裂变为电站提供能量，核聚变还未实现可控发电，故B错误； C．核电站周围核辐射在安全范围内，核电站要远离城市，是为了防止核泄漏危害人们健康，故C正确； D．放射性元素衰变时放出的射线α射线、β射线和γ射线，其中γ射线穿透能力最强，故D正确。 故选B。 42 针对训练 11. 2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能的利用，下列说法正确的是（　　） A．核裂变是化学变化 B．“华龙一号”是利用聚变产生能量 C．核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D．核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 D 【解析】AB．我国已建成可控核裂变反应堆，则“华龙一号”是利用裂变产生能量，核裂变原子发生变化，不是化学变化，故AB错误； C．由于原子核内有质子和中子，所以核燃料中的铀原子核由大量质子和中子组成，故C错误； D．核电站产生的核废料仍具有放射性，为了防止核辐射，一般深埋在人烟稀少的地方，故D正确。 故选D。 43 考点串讲 考点八、能量的转化与守恒 一、能量的转化与守恒 1.能量可以在两个物体之间 ，能量形式也可以 。 2.能量的转化与守恒定律 能量既不会消灭，也不会创生，它只会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。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。 适用：能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。任何物体都遵循这个定律。 3.能量的转移和转化的方向性 内能总是自发地从高温物体转移到低温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体； 机械能可以自发地转化为内能，而内能不能自发地转化为机械能。 转移 转化 44 例12.如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。当上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列分析正确的是（　　） A．水的机械能始终保持不变 B．水的重力势能增大，动能减小 C．水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能 D．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 考点剖析 【解题思路】能量的转化、机械能守恒 【易错点】分析能量转化情况 C 考点八、能量的转化与守恒 【解析】A．水从上游流到下游的过程中，由于存在摩擦等阻力，部分机械能会转化为内能，机械能会减小，并非始终保持不变，故A错误； B．水从上游流下，高度降低，速度增大，所以水的重力势能减小，动能增大，故B错误； C．水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能，使水轮机转动，故C正确； D．水轮机带动发电机发电，是将机械能转化为电能，而不是电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 45 针对训练 12.小科将装有水和乒乓球的纸杯在一定高度静止释放，下落到达地面后，现象如图所示。乒乓球静止释放时与反弹到最高点时相比，下列说法正确的是（ ） A．乒乓球动能变大 B．乒乓球重力势能变小 C．乒乓球机械能变大 D．该过程不遵循能量守恒定律 C 【解析】A．乒乓球静止释放时与反弹到最高点时，乒乓球的质量不变，速度先变大，后减小，动能先变大，后减小，故A错误； B．乒乓球高度先减小，重力势能减小，高度后增加，重力势能增加，即乒乓球重力势能先减小后增加，故B错误； C．由于乒乓球静止释放时与反弹到最高点时，速度均为0，动能为0，反弹到最高点时的高度大于静止释放时的高度，即乒乓球的重力势能变大，机械能变大，故C正确； D．能量守恒定律是自然科学中最基本的定律之一，任何物体或任何能量转化过程中均遵循，故D错误。 故选C。 46 课堂总结 能量转化与守恒 能量的形式 机械能 内能 电能 核能 能量转化的量度 功和功率 47 THANKS! 谢谢观看 九年级科学 上册·浙教版 $