3.2 能量守恒定律及其应用 同步作业 -2025-2026学年高一下学期（中职）物理高教版(2021)电工电子类

3.2 能量守恒定律及其应用 同步作业 一、选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于能量守恒定律的说法，符合电工电子类实操场景的是（） A．能量守恒定律仅用于理论研究，与电工操作无关 B．电工操作中，电能与机械能、内能（热能）的转化，都遵循能量守恒定律 C．能量守恒定律需要复杂运算，中职电工岗位无需掌握相关基础 D．只有大型电气设备的能量转化遵循该定律，小型工具不遵循 2. 能量守恒定律的核心内容是（） A．能量可以凭空产生，也可以凭空消失 B．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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，在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 C．能量只能从一种形式转化为另一种形式，不能从一个物体转移到另一个物体 D．能量的总量会随着转化和转移逐渐减少 3. 结合电工电子实操，下列场景中，体现能量转化且遵循能量守恒定律的是（） A．电工握住静止的电钻，没有能量转化 B．电动螺丝刀运行时，电能转化为机械能和内能 C．电缆线静止悬挂，能量不断减少 D．电烙铁焊接时，温度升高，能量凭空产生 4. 结合上一节分子动理论知识，能量守恒定律与分子动理论的关联是（） A．二者没有关联，是完全独立的知识点 B．分子动理论中的分子动能，是能量的一种形式，其转化和转移遵循能量守恒定律 C．能量守恒定律不适用于分子运动相关的能量转化 D．只有分子运动停止，能量守恒定律才适用 5. 电工设备运行时，电能主要转化为机械能和内能，下列说法正确的是（） A．电能全部转化为机械能，没有能量损耗 B．电能转化为机械能和内能的总量，等于消耗的电能，遵循能量守恒定律 C．内能是无用的能量，不会遵循能量守恒定律 D．机械能会逐渐消失，转化为内能后不再守恒 6. 关于能量守恒定律在电工实操中的应用，说法正确的是（） A．利用该定律，可判断设备能量转化是否合理，避免能量浪费 B．能量守恒定律无法指导电工实操，只能用于理论分析 C．该定律只能分析电能与机械能的转化，不能分析与内能的转化 D．遵循能量守恒定律，设备就不会出现故障 7. 下列关于能量转化的说法，结合电工实操，错误的是（） A．电动工具运行：电能→机械能+内能（发热） B．导线发热：电能→内能 C．蓄电池充电：电能→化学能 D．电烙铁焊接：内能→电能 8. 电工操作中，设备发热导致能量损耗，其本质是（） A．能量凭空消失，不遵循能量守恒定律 B．电能转化为内能，能量总量不变，只是转化为不易利用的形式 C．机械能转化为电能，能量总量增加 D．与能量守恒定律无关，是设备故障导致的 9. 结合电工电子岗位需求，掌握能量守恒定律知识，主要目的是（） A．理解设备能量转化规律，合理利用能量，减少浪费，保障设备正常运行 B．测量电路中的电流和电压 C．裁剪导线长度 D．焊接电子元件 10. 下列场景中，不符合能量守恒定律的是（） A．电动螺丝刀转动时，电能转化为机械能和内能 B．导线通电后发热，电能转化为内能 C．蓄电池放电时，化学能转化为电能和内能 D．设备运行时，电能凭空产生，供设备工作 二、填空题（共20分） 11. 能量守恒定律指出，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式______为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体。 12. 能量在转化和转移过程中，______的总量保持不变，这是能量守恒定律的核心。 13. 结合上一节知识，分子无规则运动具有的______，是能量的一种形式，其转化遵循能量守恒定律。 14. 电工电子实操中，______、设备运行、蓄电池充放电等场景，都体现了能量的转化与守恒。 15. 电动工具运行时，主要将______转化为机械能，同时部分转化为内能（发热）。 16. 导线通电后发热，是______转化为内能的过程，遵循能量守恒定律。 17. 能量转化过程中，可能会有部分能量转化为______（如发热），虽然没有消失，但不易被利用，造成能量损耗。 18. 掌握能量守恒定律，能帮助电工合理利用能量，减少能量______，提高能源利用率。 19. 蓄电池充电时，电能转化为______；放电时，化学能转化为电能，全程遵循能量守恒定律。 20. 电工操作中，控制设备运行负荷，可减少______转化为内能的损耗，延长设备使用寿命。 三、判断题（每题2分，共20分，对打√，错打×） 21. 能量守恒定律的核心是：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，总量保持不变。（） 22. 能量守恒定律与电工电子实操无关，中职电工无需掌握相关知识。（） 23. 结合上一节知识，分子动能的转化和转移，也遵循能量守恒定律。（） 24. 能量可以凭空产生，也可以凭空消失，只要能满足设备运行即可。（） 25. 电动工具运行时，电能转化为机械能和内能，能量总量不变，遵循能量守恒定律。（） 26. 导线发热是能量损耗，说明能量守恒定律不适用。（） 27. 蓄电池充放电过程中，能量的转化遵循能量守恒定律。（） 28. 能量只能从电能转化为机械能，不能从机械能转化为电能。（） 29. 掌握能量守恒定律，能帮助电工减少能量浪费，提高设备运行效率。（） 30. 小型电工工具的能量转化不遵循能量守恒定律，只有大型设备才遵循。（） 四、简答题（每题10分，共30分） 31. 结合电工电子实操场景，简述能量守恒定律的核心内容，衔接上一节分子动理论知识说明它们的关联。 32. 结合电工电动工具运行、蓄电池充放电的实操场景，说明能量守恒定律在其中的具体应用及能量转化过程。 33. 结合电工电子岗位需求，说明掌握能量守恒定律知识，对电工节能操作和设备维护的实际意义（至少答2点）。 参考答案 一、选择题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.B 6.A 7.D 8.B 9.A 10.D 二、填空题 11. 转化 12. 能量 13. 分子动能 14. 导线发热 15. 电能 16. 电能 17. 内能 18. 浪费 19. 化学能 20. 电能 三、判断题 21.√ 22.× 23.√ 24.× 25.√ 26.× 27.√ 28.× 29.√ 30.× 四、简答题 31. 核心内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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，在转化和转移的过程中，能量的总量始终保持不变。关联（衔接分子动理论）：上一节我们学习的分子动理论指出，分子在永不停息地做无规则运动，具有分子动能，而分子动能是能量的一种重要形式。分子动能的转化和转移，同样遵循能量守恒定律——比如电工设备运行时发热，电能转化为分子动能（内能），分子动能增加，温度升高，这个过程中能量的总量没有变化，只是从电能转化为了分子动能，二者紧密关联，帮助电工理解设备发热等能量转化现象的本质。（核心内容6分，关联4分，合理即可） 32. 具体应用及能量转化过程：① 电动工具运行中的应用：电动螺丝刀、电动扳手等电动工具运行时，遵循能量守恒定律。能量转化过程为：电能从电源获取，一部分转化为机械能，带动工具转动，完成拧紧螺丝、切割导线等操作；另一部分转化为分子动能（内能），导致工具和导线发热，温度升高。虽然有部分能量转化为不易利用的内能，但电能转化为机械能和内能的总量，等于消耗的电能，能量总量保持不变，完全遵循能量守恒定律。电工可根据这一规律，控制工具运行时间，减少内能损耗。② 蓄电池充放电中的应用：蓄电池充电时，电工将电能输入蓄电池，电能转化为化学能储存起来，能量总量不变；蓄电池放电时，储存的化学能转化为电能，供给设备工作，同时部分转化为内能，出现轻微发热，整个充放电过程都遵循能量守恒定律。电工可利用这一规律，合理进行充放电操作，避免过度充电或放电，延长蓄电池使用寿命。（每类应用及转化过程5分，合理即可） 33. ① 指导节能操作，减少能量浪费：掌握能量守恒定律，能帮助电工理解设备能量转化的规律，明确能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只能通过转化和转移被利用。在实操中，可优化操作流程，比如控制设备运行负荷，避免设备空载运行，减少电能转化为无用内能的损耗；合理选择节能型电动工具，提高电能转化为机械能的效率，从而实现节能操作，降低能源消耗。② 保障设备维护质量：能量转化异常往往是设备故障的信号，比如电动工具发热过度，说明电能转化为内能的比例过大，可能是工具内部零件磨损、电路接触不良等问题；结合能量守恒定律，电工能及时发现这种异常，排查故障原因，进行维修或更换部件，避免故障扩大，延长设备使用寿命。同时，理解蓄电池充放电的能量转化规律，能规范充放电操作，减少蓄电池损耗，保障设备供电稳定。（答出2点即可，每点5分，合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $