7.2 能量守恒定律及其应用 同步作业 -2025-2026学年高二上学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

第二节 能量守恒定律及其应用 同步作业 一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分） 1. 下列关于能量守恒定律的说法，正确的是（ ） A. 能量可以凭空产生 B. 能量可以凭空消失 C. 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体 D. 能量的转化和转移是没有方向的 2. 机械加工中，机床运转时，电能主要转化为（ ） A. 内能 B. 机械能 C. 光能 D. 化学能 3. 建筑施工中，起重机将重物匀速提升，此过程中重物的重力势能增大，其能量来源是（ ） A. 电能 B. 内能 C. 动能 D. 热能 4. 下列过程中，能量转化形式正确的是（ ） A. 机械加工中，金属零件摩擦生热——机械能转化为内能 B. 建筑施工中，水泥凝固放热——内能转化为机械能 C. 电灯发光——电能转化为内能 D. 蓄电池充电——电能转化为机械能 5. 关于能量的转化和转移，下列说法正确的是（ ） A. 能量的转化和转移都可以任意进行 B. 能量的转化和转移具有方向性 C. 能量转移时，形式会发生改变 D. 能量转化时，总量会减少 6. 机械加工中，对金属零件进行淬火处理，零件温度升高，内能增大，此过程中能量的转化是（ ） A. 机械能转化为内能 B. 内能转化为机械能 C. 电能转化为内能 D. 内能转化为电能 7. 建筑施工中，利用柴油发电机发电，此过程中能量的转化顺序是（ ） A. 化学能→机械能→电能 B. 机械能→化学能→电能 C. 电能→机械能→化学能 D. 化学能→电能→机械能 8. 下列现象中，不符合能量守恒定律的是（ ） A. 机械车间里，机床运转时会发热 B. 建筑工地上，重物下落时速度越来越快 C. 一杯热水放在空气中，逐渐变凉 D. 永动机可以一直运转，不需要消耗能量 9. （提升题）机械加工中，质量m=2kg的金属零件从高度h=5m处自由下落，不计空气阻力，g=10N/kg，下落过程中，重力势能转化为动能，落地时的动能E为（ ） A. 10J B. 50J C. 100J D. 200J 10. （提升题）建筑施工中，一台功率P=1000W的起重机，10s内将重物提升，此过程中起重机消耗的电能W为（ ） A. 100J B. 1000J C. 10000J D. 100000J 二、填空题（共5小题，每空2分，共20分） 11. 能量守恒定律的内容：能量既不会________，也不会________，它只会从一种形式________为另一种形式，或者从一个物体________到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的________保持不变。 12. 机械加工中，金属零件摩擦生热，是________能转化为________能；建筑施工中，起重机提升重物，是________能转化为________能。 13. 能量的转化和转移具有________性，例如：内能只能自发地从________物体转移到________物体，不能自发地反向转移。 14. 机械加工中，机床工作时，部分电能会转化为内能散失到空气中，这部分能量________（选填“能”或“不能”）再全部转化为电能，这体现了能量转化的________性。 15. （提升题）某机械的功率P=500W，工作时间t=20s，此过程中机械消耗的电能W=________J；若能量转化效率η=80%，则转化为有用机械能的能量W=________J。 三、判断题（共5小题，每小题2分，共10分，对的打“√”，错的打“×”） 16. 能量守恒定律是自然界最基本、最重要的定律之一，适用于所有物理过程。（ ） 17. 能量的转化和转移是没有方向性的，我们可以任意改变能量的转化方向。（ ） 18. 机械加工中，金属零件摩擦生热，机械能转化为内能，能量的总量保持不变。（ ） 19. 建筑施工中，起重机提升重物时，电能全部转化为重物的重力势能，没有能量损失。（ ） 20. （提升题）能量转化效率η越大，说明转化为有用能量的部分越多，能量的利用率越高。（ ） 四、简答题（共2小题，每小题10分，共20分） 21. 简述能量守恒定律的内容，结合机械加工场景，举例说明能量的转化过程（至少1例），并说明能量转化过程中遵循的规律。 22. （提升题）结合建筑施工场景，举例说明能量的转化和转移具有方向性，分析提高能量转化效率在建筑施工中的意义，并提出1种提高能量利用率的具体措施。 参考答案 一、选择题（每小题3分，共30分） 1. C 解析：A、B错误，能量不能凭空产生或消失；C正确，符合能量守恒定律的内容；D错误，能量的转化和转移具有方向性。 2. B 解析：机床运转时，主要是将电能转化为机械能，带动机床进行加工，同时有少量电能转化为内能，B正确。 3. A 解析：起重机提升重物时，消耗电能，将电能转化为重物的重力势能，A正确。 4. A 解析：A正确，摩擦生热是机械能转化为内能；B错误，水泥凝固放热是内能的转移；C错误，电灯发光是电能转化为光能和内能；D错误，蓄电池充电是电能转化为化学能。 5. B 解析：A错误，能量的转化和转移具有方向性，不能任意进行；B正确；C错误，能量转移时，形式不发生改变；D错误，能量转化时，总量保持不变。 6. C 解析：淬火处理时，通过电流加热零件，电能转化为内能，使零件温度升高，C正确。 7. A 解析：柴油发电机工作时，先将柴油的化学能转化为发电机的机械能，再将机械能转化为电能，A正确。 8. D 解析：A、B、C均符合能量守恒定律；D错误，永动机违背能量守恒定律，无法一直运转，必须消耗能量。 9. C 解析：不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，E=mgh=2kg×10N/kg×5m=100J，C正确。 10. C 解析：根据W=Pt，代入P=1000W，t=10s，得W=1000W×10s=10000J，C正确。 二、填空题（每空2分，共20分） 11. 凭空产生；凭空消失；转化；转移；总量 12. 机械；内；电；重力势 13. 方向；高温；低温 14. 不能；方向 15. 10000；8000 三、判断题（每小题2分，共10分） 16. √ 解析：能量守恒定律适用于自然界所有物理过程，是最基本的定律之一，正确。 17. × 解析：能量的转化和转移具有方向性，不能任意改变转化方向，错误。 18. √ 解析：摩擦生热是机械能转化为内能，根据能量守恒定律，能量总量保持不变，正确。 19. × 解析：起重机提升重物时，部分电能会转化为内能散失，不能全部转化为重力势能，存在能量损失，错误。 20. √ 解析：能量转化效率η=有用能量/总能量×100%，η越大，有用能量占比越高，能量利用率越高，正确。 四、简答题（每小题10分，共20分） 21. 能量守恒定律内容：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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变（4分）。 举例说明：机械加工中，车床加工金属零件时，电能转化为车床的机械能，带动零件旋转；同时，零件与刀具之间的摩擦会产生热量，将部分机械能转化为内能；整个过程中，电能的总量等于转化后的机械能和内能之和，遵循能量守恒定律，能量总量保持不变（6分，合理即可）。 22. 方向性举例：建筑施工中，柴油发电机工作时，化学能转化为机械能和电能，同时有部分内能散失到空气中，这部分散失的内能不能自发地转化为化学能或电能，体现了能量转化的方向性；又如，建筑工地上的热水会自发变凉，内能转移到空气中，而空气中的内能不能自发地转移到热水中，使热水升温（3分）。 意义：提高能量转化效率，能减少能量浪费，降低施工成本；能节约能源，减少对环境的影响；能提高施工设备的工作效率，保障施工进度（3分）。 措施：① 对施工设备（如起重机、发电机）进行定期维护和保养，减少机械摩擦，降低能量损耗；② 合理安排施工工序，避免设备空转，提高设备的利用率；③ 采用节能型施工设备，提升能量转化效率（4分，写出1种即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $