专题09 能的转化与能量守恒（暑假预习讲义）新九年级科学新教材浙教版

专题09 能的转化与能量守恒 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念建构：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 能的转移、能的转化、能量守恒定律、永动机、能量转化 和转移的方向性 1. 区分能的转移与能的转化，熟记生活、生物、发电、化学反应中各类能量转化实例。 2. 熟记能量守恒定律完整内容，分清机械能守恒（有条件）与能量守恒（无条件）的区别。 3. 理解永动机无法实现的根本原因：违背能量守恒定律。 4. 掌握能量转移、转化的单向方向性，能举例说明自发过程不可逆，建立节约能源的观念。 学习重点：能量转化实例辨析；能量守恒定律；能量转化的方向性 学习难点：转移与转化区分；机械能守恒和能量守恒对比；自发过程不可逆的理解 情｜境｜启｜思 太阳能可以供植物生长、烧水、发电；燃烧煤炭发电时，化学能一步步变成电能；搓手取暖机械能变成热量，但热量不会自动变回运动的动能。能量不会消失，但是很多能量一旦散失就无法回收，这背后遵循怎样的规律？能量的变化又存在怎样固定的方向？ 概｜念｜构｜建 1.能量变化分两类：转移（能量形式不变，仅换物体）、转化（能量形式发生改变），自然界所有运动都伴随能量转移或转化。 2.能量守恒定律：能量不会凭空产生、凭空消失，只会转移或转化，全过程总能量保持不变，适用于一切场景。 3.永动机设想不消耗能量持续做功，违背能量守恒，永远无法制造；机械能守恒只是能量守恒的特殊受限情况。 4.能量变化具有方向性：内能只能自发高温传低温；机械能、电能可自发变内能，但内能无法自发变回机械能、电能，因此需要节约能源。 深｜研｜精｜炼 知识点01 能的相互转化 1. 能的转移和转化 (1) 能的转移：同一形式的能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。 (2) 能的转化：不同形式的能从一种形式转化为另一种形式。 ① 太阳能的转化 照射植物叶片：光能 → 植物化学能（光合作用） 照射大气层：光能 → 空气动能 太阳能热水器：光能 → 水的内能 太阳能电池板：光能 → 电能 ② 人体能量来源转化 食物中的化学能，经消化吸收转化为人体的内能、机械能、电能等。 ③ 火力发电厂能量转化 燃料燃烧加热水生成水蒸气：化学能→内能 水蒸气推动涡轮：内能→机械能 发电机：机械能→电能 ④ 化学反应中的能量转化 原电池（锌、稀硫酸）：化学能 → 电能 烟花燃放：化学能 → 光能 + 内能 蓄电池放电：化学能 → 电能 2. 能的转化和转移的普遍性 (1) 自然界各种形式的能不是孤立的，不同形式的能可在一定条件下相互转化，同种形式的能可在物体间相互转移。 (2) 物质运动形式变化，一定伴随能量相互转化；日常 “消耗、利用、获得能量” 本质都是能量转移或转化。 【例1】如图所示是充电式小风扇，内置可充电的锂电池。下列说法正确的是（　　） A．给风扇充电时，化学能转化为电能 B．给风扇充电时，电能转化为化学能 C．风扇工作时，电能转化为化学能 D．风扇工作时，机械能转化为电能 【即练1】春晚《武BOT》节目是我国传统文化创新表达，机器人丝滑的动作将中华武术演绎得淋漓尽致。下列说法正确的是（　　） A．机器人充电时，化学能转化为电能 B．机器人挥剑舞动时，不需要消耗能量 C．机器人运动时，电能主要转化为机械能 D．机器人做空翻动作上升时，重力势能不变 知识点02 能量守恒定律 1. 定律内容：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；在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。 2. 意义：自然界最普遍、最重要基本定律，宏观机械运动、生命活动、天体、微观粒子全部遵守该规律。 3. 永动机 —— 不可能成功 （1）永动机定义：不消耗任何能量、燃料，却能源源不断对外做功的机器。 （2）结论：违背能量守恒定律，不可能制造出来；能量无法凭空产生。 4. 机械能守恒 vs 能量守恒 （1）机械能守恒：有条件，只有重力、弹力做功，仅动能、势能相互转化，无其他形式能参与； （2）能量守恒：无条件，所有能量转化、转移过程总量均不变。 辨析 转移：能的载体改变，形式不变；转化：能的形式发生改变，可包含两种及以上能量。 【例2】如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 【即练2】历史上许多科学家尝试制造永动机，均以失败告终，其根本原因是（　　） A．永动机的设计原理过于复杂 B．制造永动机的材料不够先进 C．违背了能量转化与守恒定律 D．科学发展没有达到一定水平 知识点03 能的转移和转化的方向性 1. 转移的方向性：内能只能自发从高温物体转移到低温物体；反向不能自发发生，必须额外消耗电能做功（冰箱、空调压缩机）。 2. 转化的方向性：机械能、电能等其他形式能，可自发全部转化为内能；但内能不能自发变回机械能、电能。 实例：汽车刹车摩擦，机械能变成轮胎、地面内能，这部分内能无法自动变回汽车动能。 3.结论：能量转移、转化有固定方向，能自发单向进行，反向无法自发发生。 【例3】如图是小徽学了能量守恒后设计的一个小蒸汽轮机，下列说法不正确的是（　　） A．能量在转化的过程中总量越来越少 B．酒精在燃烧的过程中，是将化学能转化为内能 C．能量的转化和转移都是有方向的 D．轮子的转动说明永动机是不可以实现的 【即练3】宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法正确的是（　　） A．植物的光合作用是把光能转化为内能 B．氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能 C．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，故能量转化没有方向性 1．如图所示的取暖方式不仅仅发生能量转移的是（　　） A．用取暖器 B．烤火 C．搓手哈气 D．抱热水袋 2．用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的能量直接来源于（　　） A．机械能 B．电能 C．核能 D．化学能 3．压电效应是当晶体受到挤压时会产生电流，反过来，当向晶体施加电流时，晶体形状也会发生变化。例如不断按压一块冰糖就能发电，该过程涉及的能量转化是（　　） A．化学能转化为电能 B．电能转化为光能 C．机械能转化为电能 D．生物能转化为机械能 4．跳台滑雪是一种雪上竞技项目，若某运动员在该项目过程中的运动轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，若不计空气阻力，则下列有关能量随时间变化的趋势正确的是（　　） A．①②③ B．①② C．①③ D．②③ 5．图中电动机、白炽灯、电热水壶、热机的能量流向图不符合实际的是（　　） A．A B．B C．C D．D 6．如图甲是意大利艺术家达芬奇设计的一种永动机的模型图。装置转动时小球随着弧形轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界纪录的指尖陀螺。以下有关说法中正确的是（　　） A．甲装置小球滚落时动能转化为重力势能 B．甲装置转动时所有小球与弧形轨道所在转盘的机械能总和保持不变 C．指尖陀螺最终停止转动，说明能量会消失 D．根据能量守恒定律，因为存在能量损耗，所以甲装置最终会停止转动 7．喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答。 （1）给头部滴水的目的是利用水蒸发 （选填“吸热”或“放热”）热量，使头部温度下降。 （2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会 （填物态变化名称），使头部气压小于尾部气压。 （3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了 能，转化为鸟的机械能。 8．如图是小科制作的简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。 （1）酒精灯加热水的过程中，酒精的化学能转化为 能。 （2）简易汽轮机工作过程中，蒸汽被喷出后内能 。（填“增大”、“减小”或“不变”） 9．2023年5月20日，我国首座全潜式深远海智能渔业平台“海油观澜号”建成（如图），平台为三立柱结构，平台上的风机利用风能工作，将风能转化为 能。风机每小时发电量相当于完全燃烧480kg焦炭放出的热量。则风机的发电功率 kW。（q焦炭＝3×107J/kg） 10．小米SU7电动汽车采用锂电池作为动力来源，其部分技术参数如下： 电池容量 80kW•h（即80千瓦时） 续航里程 700km（CLTC标准） 快充电压 800V （1）小米SU7的电动机工作时，将 能转化为机械能，车辆使用锂电池，充电时要将外壳与地线保持良好接触，否则充不了电，这是为了防止 （选填“断电”或“漏电”）。 （2）若小米SU7百公里耗电量为12.5kW•h，则电池充满电后理论上可行驶 km。 （3）车主快充30分钟将电量从10%充至80%，求快充时的充电电流为多少。 11．根据能量转化和守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某科学兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水内能的增加量与重物的重力做功多少是否相等。 （1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有 。 （2）科学兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因： 。 （3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。 实验序号 重物质量（kg） 下降高度（m） 升高温度（℃） 1 20 5 0.5 2 20 10 1. 3 20 15 1.5 4 10 10 0.5 5 30 10 1.5 6 40 10 2. 若使容器内相同质量的水温度升高5.0℃，则40kg的重物需下降 m。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 能的转化与能量守恒 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念建构：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 能的转移、能的转化、能量守恒定律、永动机、能量转化 和转移的方向性 1. 区分能的转移与能的转化，熟记生活、生物、发电、化学反应中各类能量转化实例。 2. 熟记能量守恒定律完整内容，分清机械能守恒（有条件）与能量守恒（无条件）的区别。 3. 理解永动机无法实现的根本原因：违背能量守恒定律。 4. 掌握能量转移、转化的单向方向性，能举例说明自发过程不可逆，建立节约能源的观念。 学习重点：能量转化实例辨析；能量守恒定律；能量转化的方向性 学习难点：转移与转化区分；机械能守恒和能量守恒对比；自发过程不可逆的理解 情｜境｜启｜思 太阳能可以供植物生长、烧水、发电；燃烧煤炭发电时，化学能一步步变成电能；搓手取暖机械能变成热量，但热量不会自动变回运动的动能。能量不会消失，但是很多能量一旦散失就无法回收，这背后遵循怎样的规律？能量的变化又存在怎样固定的方向？ 概｜念｜构｜建 1.能量变化分两类：转移（能量形式不变，仅换物体）、转化（能量形式发生改变），自然界所有运动都伴随能量转移或转化。 2.能量守恒定律：能量不会凭空产生、凭空消失，只会转移或转化，全过程总能量保持不变，适用于一切场景。 3.永动机设想不消耗能量持续做功，违背能量守恒，永远无法制造；机械能守恒只是能量守恒的特殊受限情况。 4.能量变化具有方向性：内能只能自发高温传低温；机械能、电能可自发变内能，但内能无法自发变回机械能、电能，因此需要节约能源。 深｜研｜精｜炼 知识点01 能的相互转化 1. 能的转移和转化 (1) 能的转移：同一形式的能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。 (2) 能的转化：不同形式的能从一种形式转化为另一种形式。 ① 太阳能的转化 照射植物叶片：光能 → 植物化学能（光合作用） 照射大气层：光能 → 空气动能 太阳能热水器：光能 → 水的内能 太阳能电池板：光能 → 电能 ② 人体能量来源转化 食物中的化学能，经消化吸收转化为人体的内能、机械能、电能等。 ③ 火力发电厂能量转化 燃料燃烧加热水生成水蒸气：化学能→内能 水蒸气推动涡轮：内能→机械能 发电机：机械能→电能 ④ 化学反应中的能量转化 原电池（锌、稀硫酸）：化学能 → 电能 烟花燃放：化学能 → 光能 + 内能 蓄电池放电：化学能 → 电能 2. 能的转化和转移的普遍性 (1) 自然界各种形式的能不是孤立的，不同形式的能可在一定条件下相互转化，同种形式的能可在物体间相互转移。 (2) 物质运动形式变化，一定伴随能量相互转化；日常 “消耗、利用、获得能量” 本质都是能量转移或转化。 【例1】如图所示是充电式小风扇，内置可充电的锂电池。下列说法正确的是（　　） A．给风扇充电时，化学能转化为电能 B．给风扇充电时，电能转化为化学能 C．风扇工作时，电能转化为化学能 D．风扇工作时，机械能转化为电能 【答案】B 【解答】解：AB、给风扇充电时，消耗了电能，获得了化学能，是将电能转化为化学能，而不是将化学能转化为电能，故A错误，B正确。 CD、风扇工作时，消耗了电能，获得了机械能，是将电能转化为机械能，故CD错误。 故选：B。 【即练1】春晚《武BOT》节目是我国传统文化创新表达，机器人丝滑的动作将中华武术演绎得淋漓尽致。下列说法正确的是（　　） A．机器人充电时，化学能转化为电能 B．机器人挥剑舞动时，不需要消耗能量 C．机器人运动时，电能主要转化为机械能 D．机器人做空翻动作上升时，重力势能不变 【答案】C 【解答】解：A．机器人充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，储存在电池中，故A错误； B．机器人挥剑舞动时，需要消耗能量，故B错误； C．机器人运动时，电能主要转化为机械能，还有一小部分电能转化为内能，故C正确； D．机器人做空翻动作上升时，质量不变，高度增加，重力势能变大，故D错误。 故选：C。 知识点02 能量守恒定律 1. 定律内容：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；在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。 2. 意义：自然界最普遍、最重要基本定律，宏观机械运动、生命活动、天体、微观粒子全部遵守该规律。 3. 永动机 —— 不可能成功 （1）永动机定义：不消耗任何能量、燃料，却能源源不断对外做功的机器。 （2）结论：违背能量守恒定律，不可能制造出来；能量无法凭空产生。 4. 机械能守恒 vs 能量守恒 （1）机械能守恒：有条件，只有重力、弹力做功，仅动能、势能相互转化，无其他形式能参与； （2）能量守恒：无条件，所有能量转化、转移过程总量均不变。 辨析 转移：能的载体改变，形式不变；转化：能的形式发生改变，可包含两种及以上能量。 【例2】如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 【答案】D 【解答】解：AB、小球质量不变，运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小；小球速度越来越慢，说明动能越来越小；机械能等于动能和势能的总和，则小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，能量的总量是不变的，故AB错误； C、小球运动到相同的高度，质量不变，速度不同，动能不同，重力势能相同，故C错误； D、在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，故D正确。 故选：D。 【即练2】历史上许多科学家尝试制造永动机，均以失败告终，其根本原因是（　　） A．永动机的设计原理过于复杂 B．制造永动机的材料不够先进 C．违背了能量转化与守恒定律 D．科学发展没有达到一定水平 【答案】C 【解答】解：由于自然界中的一切能量转化和转移都遵循能量守恒定律，所以“永动机”在工作时不会凭空产生能量，相反还会由于摩擦和空气阻力等，有一部分机械能转化为内能，因此它最终会停下来。故永动机违背了能量转化与守恒定律，故C正确，ABD错误。 故选：C。 知识点03 能的转移和转化的方向性 1. 转移的方向性：内能只能自发从高温物体转移到低温物体；反向不能自发发生，必须额外消耗电能做功（冰箱、空调压缩机）。 2. 转化的方向性：机械能、电能等其他形式能，可自发全部转化为内能；但内能不能自发变回机械能、电能。 实例：汽车刹车摩擦，机械能变成轮胎、地面内能，这部分内能无法自动变回汽车动能。 3.结论：能量转移、转化有固定方向，能自发单向进行，反向无法自发发生。 【例3】如图是小徽学了能量守恒后设计的一个小蒸汽轮机，下列说法不正确的是（　　） A．能量在转化的过程中总量越来越少 B．酒精在燃烧的过程中，是将化学能转化为内能 C．能量的转化和转移都是有方向的 D．轮子的转动说明永动机是不可以实现的 【答案】A 【解答】解：A．轮子转动的机械能是由蒸气的内能转化而来的，根据能量守恒定律可知，能量在转化和转移过程中总量保持不变，故A错误； B．酒精在燃烧的过程中，是将化学能转化为内能，故B正确； C．能量的转化或转移都是有方向的，我们都是在能量转化或转移过程中利用能量，故C正确； D．永动机违反了能量守恒定律，是不可能实现的，故D正确。 故选：A。 【即练3】宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法正确的是（　　） A．植物的光合作用是把光能转化为内能 B．氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能 C．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，故能量转化没有方向性 【答案】C 【解答】解：A．植物光合作用是利用太阳光转化为化学反应生成有机物，是太阳能转化为化学能，故A错误； B．氢氧化钠溶解于水中，水变热，是将化学能转化为内能，故B错误； C．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能，故C正确； D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，由此可知，能量转化是有方向性的，故D错误。 故选：C。 1．如图所示的取暖方式不仅仅发生能量转移的是（　　） A．用取暖器 B．烤火 C．搓手哈气 D．抱热水袋 【答案】A 【解答】解：A、用电暖器取暖，不仅有能量的转移，还通过电流做功将电能转化为内能，故A正确； B、烧柴火取暖，是内能发生了转移，故B错误； C、搓手哈气，是内能发生了转移，故C错误； D、抱热水袋，是内能发生了转移，故D错误。 故选：A。 2．用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的能量直接来源于（　　） A．机械能 B．电能 C．核能 D．化学能 【答案】D 【解答】解：实验电路中，灵敏电流计指针发生偏转，说明有电能产生，它来自于橙子内的化学能，故ABC错误，D正确。 故选：D。 3．压电效应是当晶体受到挤压时会产生电流，反过来，当向晶体施加电流时，晶体形状也会发生变化。例如不断按压一块冰糖就能发电，该过程涉及的能量转化是（　　） A．化学能转化为电能 B．电能转化为光能 C．机械能转化为电能 D．生物能转化为机械能 【答案】C 【解答】解：据题可知，不断按压一块冰糖就能发电，此过程中消耗机械能，得到电能，因此是机械能转化为电能。故C符合题意。 故选：C。 4．跳台滑雪是一种雪上竞技项目，若某运动员在该项目过程中的运动轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，若不计空气阻力，则下列有关能量随时间变化的趋势正确的是（　　） A．①②③ B．①② C．①③ D．②③ 【答案】A 【解答】解：①a→b→c→d→e最后停止，运动员在雪地上滑动时，由于克服滑雪板与雪之间的摩擦做功，消耗机械能，机械能减小；运动员在空中运动时，不计空气阻力，运动员的机械能不变；所以运动员的机械能先减小，后不变，再后来又减小，故图①正确； ②a→b→c→d→e的过程中，质量不变，高度变化是：高→低→高→低，重力势能变化是：大→小→大→小，故图②正确； ③a→b→c→d→e的过程中，质量不变，速度变化是：小→大→小→大→小，动能变化是：小→大→小→大→小，故图③正确；BCD错误，故A正确。 故选：A。 5．图中电动机、白炽灯、电热水壶、热机的能量流向图不符合实际的是（　　） A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解答】解：A．电动机在工作时，消耗电能，产生机械能和内能，且所产生的机械能应大于所产生的内能，故A正确； B．白炽灯工作原理是电能先转化为内能然后内能转化为光能，在转化过程中内能较多，故B正确； C．电热水壶工作过程中的能量转化是将电能转化为内能，但同时还有一部分热能损失，故C错误； D．热机燃料燃烧释放能量的流向：①废气带走的能量；②克服摩擦做功消耗的能量；③向外散热；④转变为对外做有用功的能量，故D正确。 故选：C。 6．如图甲是意大利艺术家达芬奇设计的一种永动机的模型图。装置转动时小球随着弧形轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界纪录的指尖陀螺。以下有关说法中正确的是（　　） A．甲装置小球滚落时动能转化为重力势能 B．甲装置转动时所有小球与弧形轨道所在转盘的机械能总和保持不变 C．指尖陀螺最终停止转动，说明能量会消失 D．根据能量守恒定律，因为存在能量损耗，所以甲装置最终会停止转动 【答案】D 【解答】解：A、甲装置小球滚落时，质量不变，速度增加，动能增加，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错误； B、因为存在摩擦，甲装置转动时所有小球与弧形轨道所在转盘的机械能总和会减小，故B错误； C、由能量守恒定律可知，能量不会消失，故C错误； D、根据能量守恒定律，因为存在能量损耗，甲装置的机械能最终会转化为内能，甲装置最终会停止转动，故D正确。 故选：D。 7．喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答。 （1）给头部滴水的目的是利用水蒸发　吸热　 （选填“吸热”或“放热”）热量，使头部温度下降。 （2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会　液化　 （填物态变化名称），使头部气压小于尾部气压。 （3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了　内　 能，转化为鸟的机械能。 【答案】（1）吸热；（2）液化；（3）内。 【解答】解：（1）给头部滴水，水汽化时会吸收热量，使得使头部温度下降，气压降低。 （2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会遇冷液化，使头部气压小于尾部气压； （3）“饮水鸟”之所以能够循环往复，是因为水分蒸发吸收热能，使上面乙醚的内能减少，这时在气压的作用下引起水的流动，从而使它运动起来，因此它获得的机械能是由空气的内能转化而来。 故答案为：（1）吸热；（2）液化；（3）内。 8．如图是小科制作的简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。 （1）酒精灯加热水的过程中，酒精的化学能转化为 　内　 能。 （2）简易汽轮机工作过程中，蒸汽被喷出后内能 　减小　 。（填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】（1）内；（2）减小。 【解答】解：（1）酒精灯燃烧，将化学能转化为内能，再传给水。 （2）蒸汽对外做功，推动风车转动，将内能转化为机械能，内能减小。 故答案为：（1）内；（2）减小。 9．2023年5月20日，我国首座全潜式深远海智能渔业平台“海油观澜号”建成（如图），平台为三立柱结构，平台上的风机利用风能工作，将风能转化为　电　 能。风机每小时发电量相当于完全燃烧480kg焦炭放出的热量。则风机的发电功率　4000　 kW。（q焦炭＝3×107J/kg） 【答案】电；4000。 【解答】解：（1）叶片在风的作用下带动发电机工作，将风能转化为电能； （2）焦炭完全燃烧放出的热量为： Q放＝mq焦炭＝480kg×3×107J/kg＝1.44×1010J＝4000kW•h， 风机的发电功率为：P4000kW。 故答案为：电；4000。 10．小米SU7电动汽车采用锂电池作为动力来源，其部分技术参数如下： 电池容量 80kW•h（即80千瓦时） 续航里程 700km（CLTC标准） 快充电压 800V （1）小米SU7的电动机工作时，将　电　 能转化为机械能，车辆使用锂电池，充电时要将外壳与地线保持良好接触，否则充不了电，这是为了防止　漏电　 （选填“断电”或“漏电”）。 （2）若小米SU7百公里耗电量为12.5kW•h，则电池充满电后理论上可行驶　640　 km。 （3）车主快充30分钟将电量从10%充至80%，求快充时的充电电流为多少。 【答案】（1）电；漏电； （2）640； （3）快充时的充电电流为140A。 【解答】解：（1）小米SU7的电动机工作时，将电能转化为机械能； 电动车的外壳有大量的金属材料，充电时需要供电系统中提供接地良好的地线，是为了防止因漏电使外壳带电而造成触电事故； （2）已知小米SU7的电池容量是80kW•h，百公里耗电量为12.5kW•h，则电池充满电后理论上可行驶的距离为： s640km； （3）小米SU7电动汽车的电池容量为80kW•h，30min＝0.5h即可将电量由10%充至80%， 快充时的充电功率为P112kW＝1.12×105W； 由P＝UI可得，快充时的充电电流： I140A。 答：（1）电；漏电； （2）640； （3）快充时的充电电流为140A。 11．根据能量转化和守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某科学兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水内能的增加量与重物的重力做功多少是否相等。 （1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有　刻度尺、温度计　 。 （2）科学兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：　滑轮存在摩擦　 。 （3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。 实验序号 重物质量（kg） 下降高度（m） 升高温度（℃） 1 20 5 0.5 2 20 10 1. 3 20 15 1.5 4 10 10 0.5 5 30 10 1.5 6 40 10 2. 若使容器内相同质量的水温度升高5.0℃，则40kg的重物需下降　25　 m。 【答案】（1）刻度尺、温度计；（2）滑轮存在摩擦；（3）25。 【解答】解：（1）实验中应需要用刻度尺测量重物下降的高度、用温度计水升高的温度； （2）在实验的过程中，由于滑轮存在摩擦、液体会散热等情况，使得水内能的增加量小于重物做功的大小； （3）20kg的重物高度下降5m，水温升高0.5℃，即1kg的重物高度下降1m，水温升高0.005℃，则有40kg的重物高度下降1m，水温升高0.2℃，要使水温升高5℃，根据比例可知需要下降的高度为25m。 故答案为：（1）刻度尺、温度计；（2）滑轮存在摩擦；（3）25。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $