内容正文:
第六节 能量转化与守恒(教学设计)
【学业要求】
1. 认识自然界中常见的能量形式,知道各种形式的能量之间可以转移和转化;知道能量守恒定律。
2. 通过讨论体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到另一个物体。
3. 通过分析具体的能量转化实例,培养学生的分析和归纳能力,通过讨论交流,培养学生的合作学习能力和表达能力。
4. 培养学生对科学的兴趣和探索精神,激发学生学习物理的热情。使学生认识到能量转化与守恒定律是自然界的基本规律,培养学生的科学世界观。
【学习重点】
1.能量转化与守恒定律的内容及理解;
2.运用能量转化与守恒定律分析、解释实际问题。
【学习难点】
1.对能量转化与守恒定律普遍性的理解。
2.如何引导学生从生活实例中抽象出能量转化与守恒的规律,并能灵活运用该规律解决问题。
【教学过程】
一、引入新课:
看一看 想一想
节日里绚烂的烟花为我们增添了喜庆的气氛。礼花弹在燃放时是怎么升空的呢?
礼花弹在燃放时,火药的化学能转化为高温气体的内能,这些内能又转化为礼花弹的机械能,使礼花弹高速冲出发射筒;礼花弹离开发射筒后,其动能逐渐减小,转化为重力势能
可见不同形式的能量之间可以相互转化,那么自然界中都有哪些不同形式的能量?
本节课将学习有关的内容。
二、学习新课:
探究一、各种形式的能量
1. 自然界存在着各种不同形式的能量
【想一想】请说说生活中有什么形式的能量?
常见的一些能量有:
(1)机械能:机械能包括动能、重力势能和弹性势能。
(2)内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都具有内能。
(3)太阳能:太阳能是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能,主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
(4)化学能:化学能是一种很隐蔽的能量,它不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时候才可以释放出来,变成内能或者其他形式的能量。
(5)电能:电能是指使用电以各种形式做功的能力。
(4)核能:核能也叫原子能。原子核结构发生变化放出的能量。通常指重核(如钚、铀等)裂变和轻核(氘、氚等)聚变时所发出的巨大能量。
2.能量的形式分类
自然界中的能量以多种不同的形式存在,按照物质的不同运动形式分类,能量可分为机械能、化学能、内能、电能、核能、光能等。
探究二、能量守恒定律
1. 能量的转化
【实验】完成下面一组小实验,根据器材准备情况,可以选其中的一个或二个。观察实验发生的现象,讨论发生了哪些能量转化。
①来回迅速摩擦双手。
②黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下。
③将太阳电池连在小电扇上,并使它对着阳光。
④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。
【分析总结】
①来回迅速摩擦双手。会发现双手发热,机械能转化为内能。
②黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下。温度计的示数升高,太阳能转化为内能。
③将太阳电池连在小电扇上,并使它对着阳光。小电扇会转动,太阳能转化电能,电能又转化为机械能。
④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。吸管会发热,并同时吸引细碎的纸片,机械能转化为电能,电能又转化为内能。
自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索,发现能量转化是非常普遍的,在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的.
【思考】请你列举不同形式的能量相互转化的实例。
【分析总结】
①机械能与内能的相互转化:“钻木取火”是机械能转化为内能;蒸汽机火车是内能转化为机械能.
②电能与机械能的相互转化:水电站发电是机械能转化为电能;电车是电能转化为机械能.
③电能与内能的相互转化:电水壶是电能转化为内能;地热发电是内能转化为电能.
④电能与光能的相互转化:白炽灯是电能转化为光能;太阳能电池板是光能转化为电能.
⑤内能与光能的相互转化:白炽灯把电能转化成内能,再把内能转化成光能。太阳能热水器是光能转化为内能.
2. 能量的转移
【想一想】你能列举出能量转移的事例吗?
【总结】能量可以从一个物体转移到其他物体,也可以从物体的一部分转移到其他部分。例如,在热传递过程中,内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分,这些都属于能量的转移。涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动,属于机械能的转移。
内能的转移 机械能的转移
特别强调:正确理解能量的“转化”和“转移”
(1)能量的转化:能的形式发生了改变。如:弯折铁丝时,铁丝的温度升高,内能增加,机械能转化成了内能。在能量的转化过程中,一种形式的能量增加了,肯定有其他形式的能量减少了。
(2)能量的转移:能量的形式并没有变化。如:用锅烧水时内能从高温的火转移到低温的水和锅上。再如:流水推动水轮机转动,水的机械能转移到了水轮机上。
3. 能量守恒定律
【想一想】荡秋千时,若停止用力,秋千会越来越低。为什么高度会逐渐降低?是否丢失了能量?减少的机械能到哪去了?
【分析】在秋千的运动过程中,秋千和空气间有阻力,绳索间存在摩擦力,秋千要克服这些阻力做功,一部分机械能逐渐转化为内能,机械能总量逐渐减少,最终机械能为零,全部转化为内能.
秋千的摆动幅度 弹性小球在地面
越来越小 弹跳的频闪照片
【做一做】抛出弹性小球,观察小球与地面碰撞时的运动情况。会发现掉在地上的弹性小球越跳越低。为什么高度会逐渐降低?是否丢失了能量?减少的机械能到哪去了?
【分析】在小球的运动过程中,由于和空气间有阻力,小球克服空气阻力做功,一部分机械能逐渐转化为内能,机械能总量逐渐减少,最终机械能全部转化为内能。
【根据上述活动归纳】
(1)能量守恒定律
能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
(2)能量守恒定律的普遍性
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。根据能量守恒定律,在分析自然现象时,如果发现某种形式的能量减少,一定能找到另一种形式的能量增加;反之,当某种形式的能量增大时,也一定可以找到另一种形式的能量减少。
(3)永动机
有人曾设想制造一种不消耗任何能量和燃料,却源源不断对外做功的机器,人们把这种机器叫永动机。这种机器有可能制成吗?
如图所示,高处的水具有一定的机械能W总,水向下流动时,对水轮机做功,水轮机转动,把低处的水抽到高处。由于水轮机转动的各部件间存在摩擦,会有部分机械能转化为内能W内能,只有一部分能量用来抽水做功W抽水。根据能量守恒定律可知: W总=W内能+W抽水,最后抽水的能量小于(小于/大于)原来水的总能量,使流下的水不能全部抽回。
由能量守恒定律知:无法制成永动机。
探究三、能量转化的方向性
1. 能量转化的方向性
手机工作一段时间后会“发烫”,这些内能是从哪里来的?它们能否自发地转化为机械能为我们所用呢?
能量转化的过程可以自发地朝某个方向进行,却不能自发地向相反方向进行。
典型实例解析
①机械能转化
汽车制动时,汽车的机械能通过摩擦力做功自发地转化为内能,散失到周围环境中。但内能却不能自发地转化为机械能让汽车重新行驶。
②内能传递
内能总是自发地从高温物体向低温物体转移,而不会自发地从低温物体向高温物体转移。例如,炽热的铁块投入水中时,内能从铁块传递给水,从而使铁块的温度降低,水的温度升高,最后两者达到相同的温度。但是,相反的过程并不会自发地发生。铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热,使自己变得炽热。
③化学能转化
例如,汽油在汽车发动机中燃烧,化学能转化为内能,推动活塞做功,进而转化为机械能使汽车运动。但这个过程是不可逆的,内能不会自发地再转化为化学能让汽油重新变回原来的状态。
大量事实表明,自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性,即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。
2.能量的耗散
(1)燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。
(2)电池中的化学能转化为电能,电能又通过灯泡转化成内能和光能,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用。
三、课堂小结:
四、当堂检测:
1. 下列能量转化或转移的情景中,属于能量转移的是( )
A.燃料燃烧时放热 B.脚放在热水中取暖
C.来回搓手取暖 D.给手机充电时,手机发烫
2. (多选题)下列关于能量转化的效率理解正确的是( )
A.某柴油机工作效率是35%,该柴油机工作时可以把35%的化学能转化为机械能
B.某太阳能电池的光电转换效率是20%,该电池可以把20%的太阳能转化为电能
C.某电动车行驶的效率是80%,该电动车行驶时可以把80%的内能转化为机械能
D.某电热水器工作的效率是87%,该热水器工作时把87%的电能转化为水的内能
3.能量是与物体运动有关的物理量,不同的运动形态对应着不同的能量形式。下列四种能量形式中与其它三种能量形式不同的是( )
A.运动场上奔跑的运动员具有的能量
B.剧烈运动的空气形成的龙卷风具有的能量
C.快速行驶的汽车具有的能量
D.核电站为我们的生活和生产提供的能量
4. 如图1所示为中国03式远火弹道导弹发射时的情景。发射后导弹加速升空,机械能______(“变小”、“不变”或“变大”)。导弹引爆后会产生极大的破坏力,引爆时______能被释放出来,转化为内能、光能等,这一过程能量的总量______(填“变小”、“不变”或“变大”)。
图1 图2
5. 如图2所示,工人使用冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,冲击钻在工作过程中,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
6. 如图3所示是一种新型照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列说法中不正确的是( )
A.蓄电池白天是将化学能转化为电能
B.照明灯晚上工作时将电能主要转化为光能
C.小风扇利用风力发电时,是将机械能转化为电能
D.太阳能电池板工作时是将太阳能转化为电能
图3 图4
7. 如图4所示,是设想中的“永动机”,它通过高处的水从A口流出时,水流冲击叶片转动,叶片的转动带动B处的砂轮转动,打磨刀片,同时带动C处的抽水器工作,将低处的水抽到高处从D口流出,从而循环工作。该“永动机”工作过程中,下列说法正确的是( )
A.水流冲击叶片转动,把机械能转化为内能
B.砂轮打磨刀片时,刀片和砂轮的温度都升高,说明“永动机”工作时制造了能量
C.相同时间内,A、D两口流出水的质量相等
D.这款“永动机”违背了能量守恒定律
8.下列描述正确的是( )
A.对热机而言,燃料燃烧释放的能量大部分用来做有用功
B.对甲图而言问号表示的是热机克服摩擦所带走的能量
C.汽油机中压缩冲程存在着化学能转化为内能的过程
D.图乙和图丙的能量转化情况不相同
五、板书设计:
见课堂小结
六、课后反思:
谈谈你在本节课中:
(1)收获有哪些?
(2)需要改进的有哪些?
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第六节 能量转化与守恒(教学设计)
【学业要求】
1. 认识自然界中常见的能量形式,知道各种形式的能量之间可以转移和转化;知道能量守恒定律。
2. 通过讨论体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到另一个物体。
3. 通过分析具体的能量转化实例,培养学生的分析和归纳能力,通过讨论交流,培养学生的合作学习能力和表达能力。
4. 培养学生对科学的兴趣和探索精神,激发学生学习物理的热情。使学生认识到能量转化与守恒定律是自然界的基本规律,培养学生的科学世界观。
【学习重点】
1.能量转化与守恒定律的内容及理解;
2.运用能量转化与守恒定律分析、解释实际问题。
【学习难点】
1.对能量转化与守恒定律普遍性的理解。
2.如何引导学生从生活实例中抽象出能量转化与守恒的规律,并能灵活运用该规律解决问题。
【教学过程】
一、引入新课:
看一看 想一想
节日里绚烂的烟花为我们增添了喜庆的气氛。礼花弹在燃放时是怎么升空的呢?
礼花弹在燃放时,火药的化学能转化为高温气体的内能,这些内能又转化为礼花弹的机械能,使礼花弹高速冲出发射筒;礼花弹离开发射筒后,其动能逐渐减小,转化为重力势能
可见不同形式的能量之间可以相互转化,那么自然界中都有哪些不同形式的能量?
本节课将学习有关的内容。
二、学习新课:
探究一、各种形式的能量
1. 自然界存在着各种不同形式的能量
【想一想】请说说生活中有什么形式的能量?
常见的一些能量有:
(1)机械能:机械能包括动能、重力势能和弹性势能。
(2)内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都具有内能。
(3)太阳能:太阳能是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能,主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
(4)化学能:化学能是一种很隐蔽的能量,它不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时候才可以释放出来,变成内能或者其他形式的能量。
(5)电能:电能是指使用电以各种形式做功的能力。
(4)核能:核能也叫原子能。原子核结构发生变化放出的能量。通常指重核(如钚、铀等)裂变和轻核(氘、氚等)聚变时所发出的巨大能量。
2.能量的形式分类
自然界中的能量以多种不同的形式存在,按照物质的不同运动形式分类,能量可分为机械能、化学能、内能、电能、核能、光能等。
探究二、能量守恒定律
1. 能量的转化
【实验】完成下面一组小实验,根据器材准备情况,可以选其中的一个或二个。观察实验发生的现象,讨论发生了哪些能量转化。
①来回迅速摩擦双手。
②黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下。
③将太阳电池连在小电扇上,并使它对着阳光。
④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。
【分析总结】
①来回迅速摩擦双手。会发现双手发热,机械能转化为内能。
②黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下。温度计的示数升高,太阳能转化为内能。
③将太阳电池连在小电扇上,并使它对着阳光。小电扇会转动,太阳能转化电能,电能又转化为机械能。
④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。吸管会发热,并同时吸引细碎的纸片,机械能转化为电能,电能又转化为内能。
自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索,发现能量转化是非常普遍的,在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的.
【思考】请你列举不同形式的能量相互转化的实例。
【分析总结】
①机械能与内能的相互转化:“钻木取火”是机械能转化为内能;蒸汽机火车是内能转化为机械能.
②电能与机械能的相互转化:水电站发电是机械能转化为电能;电车是电能转化为机械能.
③电能与内能的相互转化:电水壶是电能转化为内能;地热发电是内能转化为电能.
④电能与光能的相互转化:白炽灯是电能转化为光能;太阳能电池板是光能转化为电能.
⑤内能与光能的相互转化:白炽灯把电能转化成内能,再把内能转化成光能。太阳能热水器是光能转化为内能.
2. 能量的转移
【想一想】你能列举出能量转移的事例吗?
【总结】能量可以从一个物体转移到其他物体,也可以从物体的一部分转移到其他部分。例如,在热传递过程中,内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分,这些都属于能量的转移。涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动,属于机械能的转移。
内能的转移 机械能的转移
特别强调:正确理解能量的“转化”和“转移”
(1)能量的转化:能的形式发生了改变。如:弯折铁丝时,铁丝的温度升高,内能增加,机械能转化成了内能。在能量的转化过程中,一种形式的能量增加了,肯定有其他形式的能量减少了。
(2)能量的转移:能量的形式并没有变化。如:用锅烧水时内能从高温的火转移到低温的水和锅上。再如:流水推动水轮机转动,水的机械能转移到了水轮机上。
3. 能量守恒定律
【想一想】荡秋千时,若停止用力,秋千会越来越低。为什么高度会逐渐降低?是否丢失了能量?减少的机械能到哪去了?
【分析】在秋千的运动过程中,秋千和空气间有阻力,绳索间存在摩擦力,秋千要克服这些阻力做功,一部分机械能逐渐转化为内能,机械能总量逐渐减少,最终机械能为零,全部转化为内能.
秋千的摆动幅度 弹性小球在地面
越来越小 弹跳的频闪照片
【做一做】抛出弹性小球,观察小球与地面碰撞时的运动情况。会发现掉在地上的弹性小球越跳越低。为什么高度会逐渐降低?是否丢失了能量?减少的机械能到哪去了?
【分析】在小球的运动过程中,由于和空气间有阻力,小球克服空气阻力做功,一部分机械能逐渐转化为内能,机械能总量逐渐减少,最终机械能全部转化为内能。
【根据上述活动归纳】
(1)能量守恒定律
能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
(2)能量守恒定律的普遍性
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。根据能量守恒定律,在分析自然现象时,如果发现某种形式的能量减少,一定能找到另一种形式的能量增加;反之,当某种形式的能量增大时,也一定可以找到另一种形式的能量减少。
(3)永动机
有人曾设想制造一种不消耗任何能量和燃料,却源源不断对外做功的机器,人们把这种机器叫永动机。这种机器有可能制成吗?
如图所示,高处的水具有一定的机械能W总,水向下流动时,对水轮机做功,水轮机转动,把低处的水抽到高处。由于水轮机转动的各部件间存在摩擦,会有部分机械能转化为内能W内能,只有一部分能量用来抽水做功W抽水。根据能量守恒定律可知: W总=W内能+W抽水,最后抽水的能量小于(小于/大于)原来水的总能量,使流下的水不能全部抽回。
由能量守恒定律知:无法制成永动机。
探究三、能量转化的方向性
1. 能量转化的方向性
手机工作一段时间后会“发烫”,这些内能是从哪里来的?它们能否自发地转化为机械能为我们所用呢?
能量转化的过程可以自发地朝某个方向进行,却不能自发地向相反方向进行。
典型实例解析
①机械能转化
汽车制动时,汽车的机械能通过摩擦力做功自发地转化为内能,散失到周围环境中。但内能却不能自发地转化为机械能让汽车重新行驶。
②内能传递
内能总是自发地从高温物体向低温物体转移,而不会自发地从低温物体向高温物体转移。例如,炽热的铁块投入水中时,内能从铁块传递给水,从而使铁块的温度降低,水的温度升高,最后两者达到相同的温度。但是,相反的过程并不会自发地发生。铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热,使自己变得炽热。
③化学能转化
例如,汽油在汽车发动机中燃烧,化学能转化为内能,推动活塞做功,进而转化为机械能使汽车运动。但这个过程是不可逆的,内能不会自发地再转化为化学能让汽油重新变回原来的状态。
大量事实表明,自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性,即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。
2.能量的耗散
(1)燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。
(2)电池中的化学能转化为电能,电能又通过灯泡转化成内能和光能,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用。
三、课堂小结:
四、当堂检测:
1. 下列能量转化或转移的情景中,属于能量转移的是( )
A.燃料燃烧时放热 B.脚放在热水中取暖
C.来回搓手取暖 D.给手机充电时,手机发烫
【答案】B.
【解析】A.燃料燃烧时发热,将燃料的化学能转化为内能,属于能量的转化;
B.脚放在热水中取暖,通过热传递改变了内能,属于能量的转移;
C.来回搓手取暖,通过做功改变物体的内能,属于能量的转化;
D.给手机充电,手机发烫,将电能转化为电池的化学能和内能,是能量的转化。
所以选B.。
2. (多选题)下列关于能量转化的效率理解正确的是( )
A.某柴油机工作效率是35%,该柴油机工作时可以把35%的化学能转化为机械能
B.某太阳能电池的光电转换效率是20%,该电池可以把20%的太阳能转化为电能
C.某电动车行驶的效率是80%,该电动车行驶时可以把80%的内能转化为机械能
D.某电热水器工作的效率是87%,该热水器工作时把87%的电能转化为水的内能
【答案】ABD.
【解析】A.工作效率是35%的柴油机,工作时把35%的化学能转化为机械能,故A正确;
B.光电转换效率是20%的太阳能电池,工作时把20%的太阳能转化为电能,故B正确;
C.行驶效率是80%的电动车,行驶时把80%的电能转化为机械能,故C错误;
D.工作效率是87%的电热水器,工作时把87%的电能转化为水的内能,故D正确。
所以选ABD.
3.能量是与物体运动有关的物理量,不同的运动形态对应着不同的能量形式。下列四种能量形式中与其它三种能量形式不同的是( )
A.运动场上奔跑的运动员具有的能量
B.剧烈运动的空气形成的龙卷风具有的能量
C.快速行驶的汽车具有的能量
D.核电站为我们的生活和生产提供的能量
【答案】D。
【解析】运动场上奔跑的运动员具有动能;剧烈运动的空气形成的龙卷风具有动能;快速行驶的汽车具有动能;核电站为我们的生活和生产提供电能,ABC三个选项中具有的能量形式与D选项中具有的能量形式不同,故ABC不符合题意,D符合题意。
4. 如图1所示为中国03式远火弹道导弹发射时的情景。发射后导弹加速升空,机械能______(“变小”、“不变”或“变大”)。导弹引爆后会产生极大的破坏力,引爆时______能被释放出来,转化为内能、光能等,这一过程能量的总量______(填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】变大,化学,不变。
【解析】发射后导弹加速升空,由于速度和高度均变大,所以动能和重力势能都变大,故机械能变大,导弹引爆后会产生极大的破坏力来源于引爆时释放出来的化学能,转化为内能、光能等,根据能量守恒定律,这一过程能量的总量不变。
图1 图2
5. 如图2所示,工人使用冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,冲击钻在工作过程中,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
【答案】D.
【解析】冲击钻在工作时,电流通过电动机,电流做功,消耗的电能转化为机械能和内能;钻头冲击墙壁,克服摩擦做功,将机械能转化为内能;所以在该过程中存在电能、机械能和内能的转化,D正确。
6. 如图3所示是一种新型照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列说法中不正确的是( )
A.蓄电池白天是将化学能转化为电能
B.照明灯晚上工作时将电能主要转化为光能
C.小风扇利用风力发电时,是将机械能转化为电能
D.太阳能电池板工作时是将太阳能转化为电能
【答案】A.
【解析】AD.蓄电池白天充电,光电池板是将太阳能转化为电能,电能转化为化学能,故A错误,符合题意,D正确,不符合题意;
B.照明灯工作时,将电能主要转化为光能,故B正确;
C.利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能,故C正确.
所以选A.
图3 图4
7. 如图4所示,是设想中的“永动机”,它通过高处的水从A口流出时,水流冲击叶片转动,叶片的转动带动B处的砂轮转动,打磨刀片,同时带动C处的抽水器工作,将低处的水抽到高处从D口流出,从而循环工作。该“永动机”工作过程中,下列说法正确的是( )
A.水流冲击叶片转动,把机械能转化为内能
B.砂轮打磨刀片时,刀片和砂轮的温度都升高,说明“永动机”工作时制造了能量
C.相同时间内,A、D两口流出水的质量相等
D.这款“永动机”违背了能量守恒定律
【答案】D.
【解析】A.水流冲击叶片转动,水的机械能转化为砂轮的机械能,A错误;
B.砂轮打磨刀片时,刀片和砂轮的温度都升高,这是机械能转化为内能,不是“永动机”工作时制造了能量,故B错误;
C.水在冲击叶片的过程中,一部分水流失掉了,所以相同时间内,A、D两口流出水的质量不相等,故C错误;
D.设想中的永动机不能一直工作下去,因为抽水器在工作过程中,有部分机械能会转化为内能,即机械能会逐渐减少,根据能量守恒定律,最后会停止工作;永动机违背了能量守恒定律,故D正确。 所以选D。
8.下列描述正确的是( )
A.对热机而言,燃料燃烧释放的能量大部分用来做有用功
B.对甲图而言问号表示的是热机克服摩擦所带走的能量
C.汽油机中压缩冲程存在着化学能转化为内能的过程
D.图乙和图丙的能量转化情况不相同
【答案】D.
【解析】A.燃料燃烧的大部分能量被废气带走,只有一小部分能量用来做功,故A错误;
B.燃料燃烧的化学能大部分被废气带走,另一部分克服机械间的摩擦损失了能量,图中问号表示被废气带走的能量,故B错误;
C.做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能,压缩冲程中是机械能转化为内能,故C错误;
D.图乙是压缩冲程,是机械能转化为内能,图丙是内能转化为机械能,两图的能量转化不相同,故D正确。所以选D.
五、板书设计:
见课堂小结
六、课后反思:
谈谈你在本节课中:
(1)收获有哪些?
(2)需要改进的有哪些?
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