第2章 能的转化与能量守恒（复习讲义）科学新教材浙教版九年级上册

第二章 能的转化与能量守恒 复习要点 1. 理解功的概念，记住做功的两个必要因素，掌握功的计算公式W=Fs，能判断力是否做功并进行简单计算。 2. 理解功率的含义，掌握功率公式P=W/t，知道功率的单位，能用功率描述物体做功的快慢。 3. 理解动能、重力势能、弹性势能的概念，知道影响动能、势能大小的因素，会分析动能与势能之间的相互转化。 4. 知道内能的概念，明白一切物体都具有内能，掌握做功和热传递两种改变物体内能的方法。 5. 理解比热容的含义，掌握热量计算公式Q=cmΔt，会进行简单吸放热计算；理解燃料热值概念，知道燃料燃烧时能量转化。 6. 知道电功与电能的含义，会读取电能表；掌握电功公式W=UIt、电功率公式P=UI，区分额定功率与实际功率。 7. 理解电流热效应，掌握焦耳定律Q=I²Rt，了解测量小灯泡电功率实验的原理与操作要点。 8. 知道获得核能的两种途径：核裂变与核聚变，了解核电站能量转化过程，简单认识核能的利用与利弊。 9. 能识别不同形式的能量，会分析实例中的能量转化和转移，理解能量守恒定律，知道永动机无法制成。 10. 知道能量转化和转移具有方向性，认识节约能源的意义。 11. 初步学会利用控制变量法、转换法探究动能、焦耳定律等实验，分析实验现象。 复习重难点 重点：功、功率的计算；动能势能的转化；改变内能的方式；电功、电功率、焦耳定律相关计算；能量守恒定律。 难点：功的判断；比热容与热值的综合计算；电功率综合计算；能量转化实例分析；实验探究的设计与数据分析。 要点 功和功率 1、力对物体做功的两个必要因素：①作用在物体上的力F；②物体在力的方向上通过一段距离。 【特别提醒】不做功的情况 图示 人用力搬石头，没有搬动 足球踢出后，在草地上滚动了一段距离 人提书包在水平路面上匀速通过一段距离 原因 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 2、功的计算 W=Fs 定义式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积 W=Gh 克服重力做功 W=fs 克服摩擦力做功 W=Pt 已知功率和做功时间求功 3、生活中的功估量 把1只鸡蛋举高2米，做的功大约是1J；把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为2J；将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举高，做功约10J。 4、功率（P）——描述做功快慢的物理量 （1）公式：P=W/t=Fv。 （2）单位 物理量 单位 功（W） J（焦） 功率（P） W（瓦） 路程s m（米） 时间t s（秒） 速度v m/s（米每秒） 要点速测 1．快递在现代物流中发挥着重要作用，给我们的生活带来很大便利。下列工作中快递小哥对货物做了功的是（  ） A．用力搬货物但未搬动 B．提着货物爬楼梯上楼 C．提着货物在水平路面上匀速直线前进 D．抱着货物在原地等待签收 【答案】B 【解析】A．货物受到力但没有移动距离，不满足做功条件，故A不符合题意； B．搬运货物上楼时，货物受到向上的作用力并沿该力方向移动了距离，快递员对货物做功，故B符合题意； C．水平匀速移动时，快递员对货物主要施加竖直向上的支持力，货物沿力的方向没有移动距离，故C不符合题意； D．抱着货物在原地等待时，虽然施加了力，但货物在力的方向上没有移动距离，因此不做功，故D不符合题意。 2．工人用平行于斜面的300N恒力，10s钟内将重为500N的物体从斜面底端匀速推到了顶端，已知斜面高为1.5m，长为3m。下列讨论正确的是（   ） A．物体受到的摩擦力为50N B．克服物体重力做功为1500J C．推物体时，推力的功率为45W D．使用斜面可以省力也可以省功 【答案】A 【解析】ABC．克服重力做功（有用功） 推力做的总功 克服摩擦做的额外功 物体受到的摩擦力 推物体时，推力的功率为 D．使用任何机械都不省功，使用斜面可以省力，不可以省功，故D错误。 要点 机械能 1、动能和势能 动能 势能 重力势能 弹性势能 概念 由于运动而具有的能量 由于被举高而具有的能量 由于发生弹性形变而具有的能量 影响因素 速度和质量 高度和质量 形变的程度 2、机械能：动能和势能的总和。 （1）机械能守恒的判断方法：当只有动能和势能相互转化时，机械能守恒。 ①若有能量供给（比如通电、燃料燃烧等），则机械能增加； ②若存在摩擦或空气阻力，则机械能减少。 （2）机械能不守恒的几种情况 要点速测 1．小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（  ） ①皮球由a到b时，动能逐渐增大 ②皮球在d点时的机械能最大 ③皮球由a到d，机械能不变 ④皮球在a、c两点时动能相等 ⑤皮球在最高点b点时速度为零 A．①②⑤ B．③④⑤ C．①②③④ D．以上判断全错 【答案】D 【解析】①皮球从a到b是上升过程，速度逐渐减小，质量不变，因此动能逐渐减小，故①错误； ②皮球运动过程中需要克服空气阻力、落地碰撞损耗能量，机械能持续减小，因此最靠近抛出点的a点机械能才是最大的，故②错误； ③从a到d的过程中，皮球不断克服空气阻力做功，落地时还会有能量损耗，机械能是不断减小的，故③错误； ④a、c两点高度相同，因此重力势能相等；但皮球从a运动到c的过程中机械能因阻力损耗变小，因此c点的动能小于a点的动能，故④错误； ⑤b是皮球斜抛运动的最高点，此时皮球竖直方向速度为0，但仍有水平方向的运动速度，整体速度不为零，故⑤错误；所有判断全部错误，故选D。 2．关于能的概念，说法正确的是（  ） A．速度大的物体的动能一定大 B．质量大的物体的重力势能大 C．空中飞行的子弹有动能又有势能 D．用线吊在高处的小球没有机械能 【答案】C 【解析】A．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，因此不能说速度大的物体的动能一定大，故A错误； B．重力势能的大小除了跟物体的质量有关外，还跟举高的高度有关，因此不能说质量大的物体的重力势能大，故B错误； C．空中飞行的子弹具有一定的速度和高度，所以说同时具有动能和重力势能，故C正确； D．用线吊在高处的小球具有一定的重力势能，所以说有一定的机械能，故D错误。 要点 物体的内能 1、内能的定义 物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和，叫做物体的内能，俗称热能，内能的单位是焦耳(J)。 2、影响内能大小的因素：物体的温度、质量、状态、种类等。 3、改变物体内能的方式 （1）热传递 温度高的物体放出热量，温度降低，内能减少；温度低的物体吸收热量，温度升高，内能增加。 （2）做功 ①外界对物体做功，物体的内能增加。（摩擦生热） ②物体对外做功，物体的内能会减少。 4、热量的计算公式：Q吸=cm( t-t0)。 式中C表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体加热前的温度，t表示物体加热后的温度，“t-t0”表示升高的温度，也可用△t表示，此时吸热公式可写成Q吸=cm△t。 要点速测 1．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为0 B．温度高的物体含有的热量多 C．物体吸收热量，内能一定增大 D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差 【答案】D 【解析】A．一切的物体都有内能，0℃的冰块内能不为0，故A错误； B．热量是一个过程量，不能说含有热量，故B错误； C．物体吸收热量，如果同时对外做功，内能不一定增大，故C错误； D．热量从高温物体传给低温物体，两个发生热传递的物体之间一定存在温度差，故D正确。 2．如图是某学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的科学知识分析正确的是（  ） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧放出的热量越多，木柴的热值越大 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 【答案】C 【解析】A．一切物体都有内能，0℃木柴依然具有内能，A错误。 B．热值是燃料固有属性，只和燃料种类有关，和放出热量多少无关，B错误。 C．对于同一物体，温度升高，分子热运动加剧，内能增加，C正确。 D．灭火器内部气体对外做功，自身内能减小，D错误。 要点 电能 一、电功（消耗的电能） 1、定义：电流所做的功叫做电功，用字母W表示。 2、单位：焦耳（J）或千瓦时(kW·h)，俗称“度”；换算关系为1kW·h=3.6×106J。 3、电能表测量电能的方法 （1）电能表的参数含义 ①220V：电能表应接在220伏的电路上使用； ②kw·h：用电器消耗的电能的单位； ③600r/kW·h：表示每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转； ④5(20)A：该电能表的额定电流为5安，在短时间内允许通过的最大电流为20安。 （2）电能表测量电能的方法 ①读数法：家中电能表在月初的示数是055467，月末的示数是056378，则这个月家中消耗的电能W=5637.8千瓦时-5546.7千瓦时=91.1千瓦时。 ②计算法：由电能表参数600r/kW·h，已知某段时间电能表转盘转过3000转，则这段时间消耗的电能W=3000/600千瓦时=5千瓦时。 二、电功率 1、定义：电流在单位时间内做的功，用字母P表示，电功率描述的是电流做功的快慢。 2、单位：瓦(W)或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1000瓦。 3、额定电压与额定功率 （1）额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下消耗的电功率。 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 正常工作 U实>U额 P实>P额 容易损坏 U实<U额 P实<P额 不能正常工作 （2）一些电气设备的功率（接在同一电路上的灯泡，消耗电功率越大，灯泡就越亮） 电器 功率(瓦) 电器 功率(瓦) 电器 功率(瓦) 电子表 0.001 普通照明灯泡 15～100 电熨斗 100～1500 半导体 收音机 0.06～0.4 家用电冰箱 100～200 电饭煲 300～1500 电视机 90 台式电脑 100～300 家用空调 950～2300 日光灯 3～40 吸尘器 800 家用电烤炉 450～1500 三、电功和电功率的计算 1、计算公式 电功 电功率 所有电路 W=Pt=UIt P= =UI 纯电阻电路 W=Pt=UIt=I2Rt=t P= =UI=I2R= 2、单位统一 ① ② 电功W 焦J 千瓦时kW·h 电功率P 瓦W 千瓦kW 时间t 秒s 小时h 电流I 安A / 电压U 伏V / 电阻R 欧姆Ω / 四、电热器与焦耳定律 1、电流的热效应：电流通过导体发热的现象。 （1）实质：电能转化为内能。 （2）应用：各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的，如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体，发热体一般是由电阻大、熔点高的金属导体制成的。 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。（1）焦耳定律是由英国科学家焦耳最先发现的。 （2）公式：Q=I2Rt。 要点速测 7．甲、乙两灯的规格分别为“6V3W”和“6V6W”，忽略灯丝电阻受温度的影响，下列说法正确的是（  ） A．两灯串联在6V的电路中，乙灯比甲灯亮 B．两灯并联在6V的电路中，甲灯比乙灯亮 C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D．将乙灯接入3V的电路中，它的实际功率为1.5W 【答案】D 【解析】根据甲乙两灯泡的规格可得两灯泡的电阻分别为， A．两灯串联在的电路中，根据串联电路电流处处相等，由可知，在电流相同的情况下，电阻越大，实际功率越大。因为R甲大于R乙，所以甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，即甲灯比乙灯亮，故A错误； B．两灯并联在的电路中，此时两灯两端的电压都等于额定电压，两灯都正常发光。两灯泡的实际电功率都等于额定电功率，甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率，所以乙灯比甲灯亮，故B错误； C．两灯均正常发光时，实际功率等于额定功率，消耗电能的多少不仅与功率有关，还与时间有关，由于不确定两灯正常发光的时间，所以无法比较两灯消耗电能的多少，故C错误； D．将乙灯接入的电路中，根据，此时乙灯的实际功率，故D正确。 8．某同学用如图所示的电路探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，下列描述正确的是（  ） A．玻璃管越粗液柱上升越明显 B．两烧瓶中分别装等质量的水和煤油 C．该装置还可研究导体产生的热量与电流大小的关系 D．需控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同 【答案】C 【解析】A．玻璃管越粗，相同体积液体膨胀时，液面上升高度越小，现象越不明显。故A错误； B．实验要控制变量，两瓶内液体必须是同种、等质量的液体（通常用煤油，比热容小，升温明显）；如果一个装水、一个装煤油，液体比热容不同，吸热升温差异会干扰实验，无法对比热量。故B错误； C．本装置可以通过改变电源电压，多次实验，对比同一根电阻丝（电阻不变）在不同电流下液柱上升高度，控制电阻、时间不变，改变电流，就能探究热量与电流大小的关系。故C正确； D．本实验自变量是电阻，因此两根电阻丝材料、长度、横截面积不能全部相同（全部相同则电阻相等，无法对比）；需要改变其中一个量，使两电阻阻值不同。故D错误。 难点 动能和势能的转化与守恒 1、单摆 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 上升 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 2、滚摆 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 上升 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 3、卫星运动 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 远地点→近地点 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 近地点→远地点 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 4、蹦极（床）问题：A点绳刚好伸直，B点绳的拉力与人受到的重力相等，C点是最低点。 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 重力势能 弹性势能 O→A 降低 减小 / 变大 增大 重力势能→动能 A→B(速度最大) 降低 减小 变大 变大 增大 重力势能→动能和弹性势能 B→C(速度为0) 降低 减小 变大 减小 减小 重力势能和动能→弹性势能 难点精练 1．如图所示，单摆中的小球在A、B、C间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（   ） A．小球在A、C处的重力势能相等 B．小球在B处只受重力作用 C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能 D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止 【答案】B 【解析】A．重力势能和质量、高度有关，小球质量不变，图里A、C两点处于同一水平高度，因此小球在A、C处重力势能相等，故A正确； B．小球在B点（单摆的最低点）时，除了受到竖直向下的重力，还受到沿摆绳向上的拉力作用，并非只受重力，故B错误； C．小球从A到B的过程中，高度降低、速度变大，不考虑阻力时，重力势能转化为动能，故C正确； D．小球运动到C处时速度为0，根据牛顿第一定律，若此时所有外力全部消失，小球会保持原来的静止状态，故D正确。 2．小平同学用多个大小相同，质量不同的小球，做了如图实验：将弹簧一端固定在墙面，另一端自然伸长至A，压缩弹簧至同一位置静止释放不同小球，小球落地位置不同。若平面均光滑，不计空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的弹性势能不同 B．小球在平面上运动时，速度一直增大 C．从小球开始运动到落地前一瞬间，小球的机械能守恒 D．小球落地位置不同是由于小球的质量不同 【答案】D 【解析】A．将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的形变程度相同，所以弹簧的弹性势能相同，故A错误； B．平面是光滑的，弹簧恢复原长前，小球受弹簧的弹力作用速度增大；当小球离开弹簧后，在光滑水平面上不受力，将保持匀速直线运动，速度不会一直增大。故B错误； C．小球开始运动时动能为0，只有重力势能，后来弹簧的弹性势能转化为小球的动能，小球的重力势能不变，小球的机械能增大，再后来小球机械能不变；小球的机械能是先增大、后不变，故C错误； D．由于小球质量不同，所以小球离开平面时的速度不同，因此小球离开平面后的水平方向匀速运动的速度不同，导致落地位置不同。因此，小球落地位置不同是由于速度不同（由质量不同引起速度不同），本质原因是质量不同影响了速度，故D正确。 难点 电功和热量的综合计算 1、电热(Q)和电功(W)的对比 电功 (W) 电热 (Q) 定义 电流通过导体时所做的功 （电能转化为其他形式能的量度） 电流通过导体时产生的热量 （电能转化为内能的量度） 单位 焦耳(J)或千瓦时 (kW・h) 焦耳 (J) 能量转化本质 电能→其他所有形式的能 （内能、机械能、化学能、光能等） 电能→内能（热能） 计算公式 W=Pt=UIt（所有电路适用） W=I2Rt=t（纯电阻电路适用） Q=I2Rt（所有电路适用） 联系 ①纯电阻电路中电能→内能：电功等于电热，即Q=W=Pt=UIt=I2Rt=t ②非纯电阻电路中电能→内能+其他形式的能：电功大于电热，即（Q=I2Rt）<（W=Pt=UIt） 2、纯电阻电路和非纯电阻电路 电路类型 常见用电器 纯电阻电路 电饭煲、电烙铁、白炽灯、电热水器 非纯电阻电路 电风扇、电动机、充电器、电视机 难点精练 1．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾（假设没有热量损失），下列说法不正确的是（  ） A．甲比乙消耗电能慢 B．乙比甲的工作电流大 C．甲比乙消耗电能少 D．乙比甲的工作时间短 【答案】C 【解析】A．电功率表示电流做功(消耗电能)的快慢，甲的额定功率为800W，乙的额定功率为1500W，甲的额定功率小于乙的额定功率，所以甲消耗电能更慢，故A正确； B．甲、乙的额定电压相同，由可知，电压相同时，功率越大，电流越大，乙的额定功率大于甲的额定功率，所以乙比甲的工作电流大，故B正确； C．没有热量损失，电流做的功全部用来给水加热，同样多、初温相同的水加热至沸腾，吸收的热量相同，所以甲、乙消耗的电能相等，故C错误； D．电能W相同，由可知，功率越大，用时越短，乙的功率大，所以乙的工作时间更短，故D正确。 2．额定电压为4V的直流电动机的线圈电阻为1Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4J，下列计算结果正确的是（　　） A．电动机正常工作时的电流强度为4A B．电动机正常工作时的输出功率为8W C．电动机每分钟转化的机械能为240J D．电动机正常工作时的输入功率为4W 【答案】C 【解析】A．根据线圈产生的热量公式Q=I2Rt，可知通过电动机的电流 故A错误； BD．电动机正常工作时的输入功率 P=UI=4V×2A=8W 电动机的热功率 电动机的输出功率P出=P-PQ=8W-4W=4W 故BD错误； C．电动机每分钟将电能转化成机械能 故C正确。 考点 功和机械能 ▌例1 如图所示，质量相同的甲、乙、丙三个物体在相等的拉力F作用下，分别通过了相等的距离s，三种情况下拉力F做的功（不计一切阻力和摩擦）（　　） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 【答案】D 【解析】根据，用同样大小的力F使质量相同的物体沿力的方向移动相同的距离s，该力在这三个过程中所做的功的大小都相等。故选D。 ▌迁移练1-1 如图所示，重为的物体在大小为，方向水平向右的拉力作用下，在水平面上以的速度做匀速直线运动。当撤去拉力，物体静止后，改用方向水平向左，大小为的拉力使物体向左运动，则在力作用过程中（   ） A．物体与地面之间的摩擦力大小为 B．物体运动的速度大小仍为 C．重力做的功为 D．拉力做的功为 【答案】D 【解析】A ．物体在作用下水平向右匀速直线运动时，水平方向拉力和滑动摩擦力二力平衡，因此滑动摩擦力。改用​拉物体向左运动时，物体对地面的压力、接触面粗糙程度都没有变化，滑动摩擦力大小仍为10 N，故A不符合题意； B．此时物体受到20 N水平向左的拉力，受到10 N水平向右的摩擦力，物体水平方向受力不平衡，合力不为零，会做加速运动，速度不会保持原来的2 m/s，故B不符合题意； C．重力方向竖直向下，而物体的运动方向是水平向左，竖直方向没有移动距离，因此重力做功为0，故C不符合题意； D．拉力做的功为 ▌迁移练1-2 如图所示是一个左右对称的凹形槽，将小球从A点由静止释放，若小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（  ） A．小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量与动能的增加量之差等于W B．小球能够从A点运动到D点 C．小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量 D．小球从A点运动到C点的过程中，机械能的减少量等于动能的增加量 【答案】A 【解析】A．从A点向B点运动过程中，重力势能大部分转化成动能，因为有滑动摩擦，少部分转化成内能，故A正确； B．因为有滑动摩擦，少部分转化成内能．小球不能够从A点运动到D点，故B错误； C．小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量和克服摩擦做的功，故C错误； D．小球从A点运动到C点的过程中，机械能的减少量等于克服摩擦做的功，故D错误。 考点 物体的内能 ▌例2 关于物体的内能，下列说法正确的是（  ） A．物体内能增大时，一定从周围吸热 B．物体吸收热量，机械能增大 C．物体内能越大，温度一定越高 D．同一物体温度升高，内能增大 【答案】D 【解析】A．改变物体内能的方式有两种，除了热传递，还可以通过对物体做功实现，故A错误； B．物体吸收热量，只会改变内能，和机械能（动能、势能的总和）没有直接关联，机械能不会因为吸热必然增大，故B错误； C．内能的大小不仅和温度有关，还和物体的质量、状态有关，比如晶体熔化时持续吸热、内能增大，但温度保持不变，故C错误； D．同一物体的质量、状态等确定时，温度升高，分子热运动的剧烈程度提升，分子动能总和变大，内能就会增大，故D正确。 ▌迁移练2-1 水的比热容较大，下列所举事例中与这一特点无关的是（  ） A．炎热的夏天在室内地上洒水感到凉爽 B．用水做汽车发动机的冷却液 C．沿海地区比内陆地区昼夜温差小 D．供暖系统使用热水循环供暖 【答案】A 【解析】A．炎热的夏天在室内地上洒水感到凉爽，利用的是水蒸发（汽化）时从空气中吸收热量，属于物态变化的吸热现象，与水的比热容大的特点无关，A符合题意。 B．用水做汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容大，相同质量的水升高相同温度能带走更多热量，冷却效果好，利用了水的比热容大的特点，B不符合题意。 C．沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为沿海水多、内陆砂石多，水的比热容比砂石大很多，白天吸热升温慢、夜晚放热降温也慢，与水的比热容大直接相关，C不符合题意。 D．供暖系统使用热水循环供暖，是因为水的比热容大，相同质量的热水降低相同温度能放出更多热量，供暖效率更高，利用了水的比热容大的特点，D不符合题意。 ▌迁移练2-2 如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞迅速冲出管口，水蒸气在这个过程中（    ） A．内能增加，温度升高，在试管口变成白色的热空气 B．内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气 C．内能减少，温度降低，在试管口液化成小水滴 D．内能增加，温度不变，在试管口液化成小水滴 【答案】C 【解析】给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动塞子迅速冲出管口，在这个过程中，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，温度降低，在试管口液化成小水滴，故C符合题意，ABD不符合题意。 考点 电能 ▌例3 如图是一顶顶部装有太阳能电池板的太阳能风扇凉帽，凉帽上的电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA。若该电风扇正常工作了1h，电流做功为（  ） A．60J B．0.06J C． D．216J 【答案】D 【解析】电流做功 故D符合题意，ABC不符合题意。 ▌迁移练3-1 小明写作业时，发现家里的电灯突然变暗，推测主要的原因可能是电灯（   ） A．实际电压变大 B．实际功率变小 C．额定功率变小 D．额定电压变小 【答案】B 【解析】灯泡的亮度与灯泡的额定功率和额定电压大小无关。电灯变暗的直接原因是发光强度减弱，而发光强度由电灯的实际功率决定。此时灯泡变暗，则灯泡的实际功率变小。根据公式可知，灯泡的实际电压变小，故B符合题意，ACD不符合题意。 ▌迁移练3-2 图甲为某小组设计的空气污染指数检测装置原理图。电源电压恒为6V，为的定值电阻，为可以感知空气污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数的变化如图乙所示。污染指数在50以下为轻度污染，50~100为中度污染，100以上为重度污染。闭合开关，以下分析正确的是（   ） A．污染指数越大，电路消耗的总功率越小 B．污染指数越小，电压表示数越小 C．电压表示数为1.5V时，属于中度污染 D．污染指数为50时，电压表示数为4V 【答案】B 【解析】由图甲可知，可变电阻与定值电阻串联，电压表测两端电压。 A．由图乙可知，污染指数越大，可变电阻的阻值越小，电路总电阻越小；电源电压不变，总电阻越小，总功率越大，故A错误； B．由图乙可知，污染指数越小，可变电阻的阻值越大，根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压越大，则定值电阻分担的电压越小，即电压表示数越小，故B正确； C．当电压表示数为1.5V时，根据欧姆定律可得，电路中的电流 可变电阻两端的电压 根据欧姆定律可得，可变电阻接入电路的阻值 由图乙可知，可变电阻阻值为60Ω时，污染指数小于50，属于轻度污染，故C错误； D．由图乙可知，污染指数为50时，可变电阻接入电路的阻值为40Ω，根据串联电路的分压关系可得 即电压表示数为2V，故D错误。 基础达标 1．台球比赛中，选手推动球杆前进，击打白球使白球水平向前撞击红球，下列分析错误的是（  ） A．击打白球时，手对白球做了功 B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功 C．白球撞击红球，红球滚动，整个过程白球对红球做了功 D．击球后，白球离开球杆向前滚动时，球杆对白球没有做功 【答案】A 【解析】A．击打白球时，球杆对白球施加力，手并未直接对白球施加力，不能认为手直接对白球做了功，故A错误； B．手推动球杆前进，球杆沿手施力的方向移动了距离，手对球杆做了功，故B正确； C．白球与红球碰撞时，白球对红球施加力，红球在该力的作用下移动了距离，白球对红球做了功，故C正确； D．白球离开球杆后继续向前滚动，此时球杆对白球已不再施加力，球杆对白球没有做功，故D正确。 由于题目要求选择错误的，故选A。 2．下列有关做功的估算错误的是（  ） A．将两个鸡蛋举高1 m，对鸡蛋做功约为1 J B．将一袋10 kg大米扛到肩上，对米袋做功约150 J C．质量50千克的人走上一层楼克服重力做功约1500 J D．将一本科学书从地上拿起放到桌面上，对书做功约20 J 【答案】D 【解析】A．一个鸡蛋大约50g，两个鸡蛋质量0.1kg，重力 举高1m，对鸡蛋做功约为，故A正确； B．将一袋10kg大米扛到肩上，肩膀离地高度约1.5m，对米袋做功约，故B正确； C．一层楼高约3m，质量50千克的人走上一层楼克服重力做功约，故C正确； D．课桌高度约0.8m，一本科学书质量约为0.2kg，将一本科学书从地上拿起放到桌面上，对书做功约，故D错误。 3．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若考虑空气阻力，则与B点动能相等的点可能是（  ） A．A点 B．O点 C．C点 D．D点 【答案】D 【解析】A．从A点到B点，篮球克服空气阻力做功，机械能减小；同时A点低于B点，重力势能较小，因此A点的动能大于B点的动能，故A错误； B．从B点到O点，篮球的机械能减小，重力势能增大，因此O点的动能小于B点的动能，故B错误； C．B、C两点高度相同，重力势能相同；从B点到C点篮球的机械能减小，因此C点的动能小于B点的动能，故C错误； D．D点低于B点，重力势能较小；虽然从B点到D点篮球的机械能减小，但重力势能的减少量可能恰好补偿机械能的损失，因此D点的动能可能与B点相等，故D正确。 4．2025年11月14日，神舟二十一号载人飞船返回舱进入大气层，与大气摩擦形成高温的“火球”进入黑障区，如图所示。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理不同的是（  ） A．锯条锯木头时，锯条的温度升高 B．两手搓一搓，手的温度会升高 C．热水倒入杯子，杯子的温度升高 D．反复弯折铁丝，铁丝的温度升高 【答案】C 【解析】神舟二十一号返回舱进入大气层后会与空气剧烈摩擦，舱外温度升高，其内能增加，是通过克服摩擦做功来改变内能的。 ABD．锯条锯木头、两手搓一搓、反复弯折铁丝，都是做功，使锯条、手和铁丝温度升高，是通过做功改变物体的内能，故ABD不符合题意； C．热水倒入杯子，杯子温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故C符合题意。 5．如图所示的是一种核反应的过程，这种核反应的原理可用于制造（  ） A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹 【答案】B 【解析】图中展示的是氘核和氚核两个轻原子核，结合成较重的氦核、同时释放中子的过程，这是核聚变反应； A．原子弹的原理是核裂变，故A不符合题意； B．氢弹是利用核聚变的原理制造的，故B符合题意； CD．导弹、普通炮弹都没有用到核反应，故CD不符合题意。 6．下列家用电器的额定功率约为1500瓦的是（  ） A．手机 B．收音机 C．空调 D．台灯 【答案】C 【解析】A．手机的待机功率约为，亮屏刷视频、聊天的功率约为，玩大型游戏时功率可达，故A不符合题意； B．收音机的额定功率约为，故B不符合题意； C．空调的额定功率约为，故C符合题意； D．台灯的功率约为10W，故D不符合题意。 7．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。     (1)当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡______（填“甲”或“乙”）消耗的电能更多。 (2)某家庭电能表上标有“3000r/kW·h”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为______W。 【答案】(1)乙 (2)90 【解析】（1）两灯正常发光时，实际功率等于各自的额定功率：甲灯额定功率为25W，乙灯额定功率为100W，根据电能公式，在相同时间内，功率越大，消耗的电能越多，因此乙灯泡消耗的电能更多。 （2）转盘转18圈时，乙灯消耗的电能，工作时间，可得实际功率为 8．寒冷的冬天，小滨在书桌上铺了一层电热膜。如图甲所示，它是在绝缘的聚酯薄膜表面密密地嵌入一根根的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，两条金属导线接入电源后，电热膜以整个膜为加热面，持续均匀发热。 (1)电热膜是利用________原理工作的； (2)为测量该电热膜的电功率，小滨关闭家中其他所有电器，只让该金属电热膜正常工作10min，如图乙所示的电能表表盘转动125r，测得电热膜的电功率为________W； (3)如果图甲中电热膜的部分导电墨线断裂，电热膜工作的电功率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)电流的热效应 (2)300 (3)变小 【解析】（1）电热膜通电发热，利用电流的热效应工作。 （2）电能表2500r/(kW⋅h)，转125r 消耗电能： 工作时间 电功率 （3）图中导电墨线是并联，部分墨线断裂，并联支路变少，总电阻增大，电源电压不变，根据，总电功率变小。 能力进阶 9．如图所示，分别用竖直向上的拉力F1、F2拉着同一物体沿着竖直墙壁做匀速直线运动，甲、乙两图中物体均与竖直墙壁接触，已知运动的距离均为s，v1<v2。下列说法正确的是（  ） A．甲图中物体受到的摩擦力竖直向下 B．拉力F1大于F2 C．拉力F1和F2做功一样多 D．拉力F1做功的功率比F2大 【答案】C 【解析】A．用竖直向上的拉力F1、F2拉着同一物体沿着竖直墙壁做匀速直线运动时，虽然物体与墙面接触，但它们之间没有压力，也就没有摩擦力，故A错误； B．用竖直向上的拉力F1、F2拉着同一物体沿着竖直墙壁做匀速直线运动时，物体所受的拉力与重力是一对平衡力，则由二力平衡条件可得，故B错误； C．因为拉力F1等于F2，且它们运动的距离均为s，根据公式可知拉力F1和F2做功一样多，故C正确； D．因为拉力F1等于F2，且v1＜v2，所以根据功率的推导式可知P1＜P2，即拉力F1做功的功率比F2小，故D错误。 10．如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机，如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．a、b两球在最高点时动能相等 B．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小 C．a球到达最高点时，重力势能最大，动能为0 D．三个球到达乒乓球案的速度大小关系 【答案】D 【解析】A．a、b两球在同一高度以相同的初速度朝不同的方向分别发出时，机械能相等，但两球的最高点高度不一样，重力势能不同，动能也就不同，故A错误； B．a球上升过程中，质量不变，速度变小，高度增加，故动能减小，重力势能增大，故B错误； C．乒乓球a在最高点，重力势能最大，竖直方向的速度为0，水平方向的速度不为0，可知乒乓球a的动能不为零，故C错误； D．小球初始位置高度相同，速度也相同，可知重力势能和动能相同，即机械能相同，不计空气阻力，乒乓球在运动过程中机械能守恒，从初始位置到落地，减小的重力势能均转化为动能，可知落地时小球的动能相等，则小球的速度也相等，故D正确。 11．在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的酒精灯对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图，由图像可知（  ） A．a液体比热容小 B．b液体比a液体更适合作发动机的冷却液 C．内a液体吸收的热量少 D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少 【答案】D 【解析】A．相同质量的两种液体吸收相同热量时，由图可知a液体升高的温度较少，根据可知，a液体的比热容较大，故A错误； B．发动机冷却液应选比热容较大的液体，在质量和升高温度相同时可以吸收更多热量。由图可知a液体的比热容较大，所以a液体更适合作发动机的冷却液，故B错误； C．用两个完全相同的酒精灯加热相同时间，两种液体吸收的热量相同，故C错误； D．升高相同的温度时，两种液体质量相同，b液体的比热容较小，根据可知，b液体吸收的热量较少，故D正确。 12．某品牌电动汽车直流充电桩，充电电压，充电时功率与储能比（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图所示，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，下列说法正确的是（  ） A．段的充电电流为 B．段的充电电流为 C．若段充电时间为，则这段时间充入电能 D．若段充电时间为，则电池充满的储能约为 【答案】BD 【解析】A．由图可知，AB段的电功率在不断上升，由可知，电压不变，功率变化时电流也会变化，并非恒定为50A，故A错误； B．由图可知，BC 段功率，电压。 根据公式，此时充电电流，故B正确； C．充电时间，功率，充入的电能，故C错误； D．由C可知，BC 段充入电能为，由图可知，BC段储能比从55%升至70%（变化15%），即BC段充入电能对应总储能的15%，电池充满的储能约为，故D正确。 13．饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，、为电热丝，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一挡，饮水机便处于保温状态。 (1)通电后，电热丝能够产生热量，其原理是________。 (2)当S接a时处于________状态（填“加热”或“保温”）。 (3)已知该饮水机加热时的电功率为550瓦，则加热1分钟消耗的电能为________焦。 【答案】(1)电流的热效应 (2)保温 (3)33000/ 【解析】（1）通电后，电热丝将电能转化为内能，利用的原理是电流的热效应。 （2）当S接a时，电阻、串联，电路中总电阻 当S接b时，电阻、中只有接入电路。串联时电路中的总电阻更大，根据可知，此时电路总功率更小，此时处于保温状态。 （3）加热1分钟消耗的电能 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 能的转化与能量守恒 复习要点 1. 理解功的概念，记住做功的两个必要因素，掌握功的计算公式W=Fs，能判断力是否做功并进行简单计算。 2. 理解功率的含义，掌握功率公式P=W/t，知道功率的单位，能用功率描述物体做功的快慢。 3. 理解动能、重力势能、弹性势能的概念，知道影响动能、势能大小的因素，会分析动能与势能之间的相互转化。 4. 知道内能的概念，明白一切物体都具有内能，掌握做功和热传递两种改变物体内能的方法。 5. 理解比热容的含义，掌握热量计算公式Q=cmΔt，会进行简单吸放热计算；理解燃料热值概念，知道燃料燃烧时能量转化。 6. 知道电功与电能的含义，会读取电能表；掌握电功公式W=UIt、电功率公式P=UI，区分额定功率与实际功率。 7. 理解电流热效应，掌握焦耳定律Q=I²Rt，了解测量小灯泡电功率实验的原理与操作要点。 8. 知道获得核能的两种途径：核裂变与核聚变，了解核电站能量转化过程，简单认识核能的利用与利弊。 9. 能识别不同形式的能量，会分析实例中的能量转化和转移，理解能量守恒定律，知道永动机无法制成。 10. 知道能量转化和转移具有方向性，认识节约能源的意义。 11. 初步学会利用控制变量法、转换法探究动能、焦耳定律等实验，分析实验现象。 复习重难点 重点：功、功率的计算；动能势能的转化；改变内能的方式；电功、电功率、焦耳定律相关计算；能量守恒定律。 难点：功的判断；比热容与热值的综合计算；电功率综合计算；能量转化实例分析；实验探究的设计与数据分析。 要点 功和功率 1、力对物体做功的两个必要因素：① ；② 。 【特别提醒】不做功的情况 图示 人用力搬石头，没有搬动 足球踢出后，在草地上滚动了一段距离 人提书包在水平路面上匀速通过一段距离 原因 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 2、功的计算 W=Fs 定义式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积 W=Gh 克服重力做功 W=fs 克服摩擦力做功 W=Pt 已知功率和做功时间求功 3、生活中的功估量 把1只鸡蛋举高2米，做的功大约是1J；把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为2J；将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举高，做功约10J。 4、功率（P）——描述做功快慢的物理量 （1）公式：P= = 。 （2）单位 物理量 单位 功（W） J（焦） 功率（P） W（瓦） 路程s m（米） 时间t s（秒） 速度v m/s（米每秒） 要点速测 1．快递在现代物流中发挥着重要作用，给我们的生活带来很大便利。下列工作中快递小哥对货物做了功的是（  ） A．用力搬货物但未搬动 B．提着货物爬楼梯上楼 C．提着货物在水平路面上匀速直线前进 D．抱着货物在原地等待签收 2．工人用平行于斜面的300N恒力，10s钟内将重为500N的物体从斜面底端匀速推到了顶端，已知斜面高为1.5m，长为3m。下列讨论正确的是（   ） A．物体受到的摩擦力为50N B．克服物体重力做功为1500J C．推物体时，推力的功率为45W D．使用斜面可以省力也可以省功 要点 机械能 1、动能和势能 动能 势能 重力势能 弹性势能 概念 由于运动而具有的能量 由于被举高而具有的能量 由于发生弹性形变而具有的能量 影响因素 形变的程度 2、机械能：动能和势能的总和。 （1）机械能守恒的判断方法：当 时，机械能守恒。 ①若有能量供给（比如通电、燃料燃烧等），则机械能增加； ②若存在摩擦或空气阻力，则机械能减少。 （2）机械能不守恒的几种情况 要点速测 1．小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（  ） ①皮球由a到b时，动能逐渐增大 ②皮球在d点时的机械能最大 ③皮球由a到d，机械能不变 ④皮球在a、c两点时动能相等 ⑤皮球在最高点b点时速度为零 A．①②⑤ B．③④⑤ C．①②③④ D．以上判断全错 2．关于能的概念，说法正确的是（  ） A．速度大的物体的动能一定大 B．质量大的物体的重力势能大 C．空中飞行的子弹有动能又有势能 D．用线吊在高处的小球没有机械能 要点 物体的内能 1、内能的定义 物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和，叫做物体的内能，俗称热能，内能的单位是焦耳(J)。 2、影响内能大小的因素：物体的 、质量、状态、种类等。 3、改变物体内能的方式 （1） 温度高的物体放出热量，温度降低，内能减少；温度低的物体吸收热量，温度升高，内能增加。 （2） ①外界对物体做功，物体的内能 。（摩擦生热） ②物体对外做功，物体的内能会 。 4、热量的计算公式：Q吸= 。 式中C表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体加热前的温度，t表示物体加热后的温度，“t-t0”表示升高的温度，也可用△t表示，此时吸热公式可写成Q吸=cm△t。 要点速测 1．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为0 B．温度高的物体含有的热量多 C．物体吸收热量，内能一定增大 D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差 2．如图是某学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的科学知识分析正确的是（  ） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧放出的热量越多，木柴的热值越大 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 要点 电能 一、电功（消耗的电能） 1、定义：电流所做的功叫做电功，用字母W表示。 2、单位：焦耳（J）或千瓦时(kW·h)，俗称“度”；换算关系为1kW·h= J。 3、电能表测量电能的方法 （1）电能表的参数含义 ①220V：电能表应接在220伏的电路上使用； ②kw·h：用电器消耗的电能的单位； ③600r/kW·h：表示每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转； ④5(20)A：该电能表的额定电流为5安，在短时间内允许通过的最大电流为20安。 （2）电能表测量电能的方法 ①读数法：家中电能表在月初的示数是055467，月末的示数是056378，则这个月家中消耗的电能W=5637.8千瓦时-5546.7千瓦时=91.1千瓦时。 ②计算法：由电能表参数600r/kW·h，已知某段时间电能表转盘转过3000转，则这段时间消耗的电能W=3000/600千瓦时=5千瓦时。 二、电功率 1、定义：电流在单位时间内做的功，用字母P表示，电功率描述的是电流做功的快慢。 2、单位：瓦(W)或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦= 瓦。 3、额定电压与额定功率 （1）额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下消耗的电功率。 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 正常工作 U实>U额 P实>P额 容易损坏 U实<U额 P实<P额 不能正常工作 （2）一些电气设备的功率（接在同一电路上的灯泡，消耗电功率越大，灯泡就越亮） 电器 功率(瓦) 电器 功率(瓦) 电器 功率(瓦) 电子表 0.001 普通照明灯泡 15～100 电熨斗 100～1500 半导体 收音机 0.06～0.4 家用电冰箱 100～200 电饭煲 300～1500 电视机 90 台式电脑 100～300 家用空调 950～2300 日光灯 3～40 吸尘器 800 家用电烤炉 450～1500 三、电功和电功率的计算 1、计算公式 电功 电功率 所有电路 纯电阻电路 2、单位统一 ① ② 电功W 电功率P 时间t 电流I / 电压U / 电阻R / 四、电热器与焦耳定律 1、电流的热效应：电流通过导体发热的现象。 （1）实质： 能转化为 能。 （2）应用：各种各样的电热器都是利用 工作的，如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体，发热体一般是由电阻大、熔点高的金属导体制成的。 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。（1）焦耳定律是由英国科学家焦耳最先发现的。 （2）公式：Q= 。 要点速测 7．甲、乙两灯的规格分别为“6V3W”和“6V6W”，忽略灯丝电阻受温度的影响，下列说法正确的是（  ） A．两灯串联在6V的电路中，乙灯比甲灯亮 B．两灯并联在6V的电路中，甲灯比乙灯亮 C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D．将乙灯接入3V的电路中，它的实际功率为1.5W 8．某同学用如图所示的电路探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，下列描述正确的是（  ） A．玻璃管越粗液柱上升越明显 B．两烧瓶中分别装等质量的水和煤油 C．该装置还可研究导体产生的热量与电流大小的关系 D．需控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同 难点 动能和势能的转化与守恒 1、单摆 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 变大 上升 升高 变小 2、滚摆 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 变大 上升 升高 变小 3、卫星运动 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 远地点→近地点 降低 变大 近地点→远地点 升高 变小 4、蹦极（床）问题：A点绳刚好伸直，B点绳的拉力与人受到的重力相等，C点是最低点。 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 重力势能 弹性势能 O→A 降低 / 变大 A→B(速度最大) 降低 变大 变大 B→C(速度为0) 降低 变大 减小 难点精练 1．如图所示，单摆中的小球在A、B、C间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（  ） A．小球在A、C处的重力势能相等 B．小球在B处只受重力作用 C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能 D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止 2．小平同学用多个大小相同，质量不同的小球，做了如图实验：将弹簧一端固定在墙面，另一端自然伸长至A，压缩弹簧至同一位置静止释放不同小球，小球落地位置不同。若平面均光滑，不计空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的弹性势能不同 B．小球在平面上运动时，速度一直增大 C．从小球开始运动到落地前一瞬间，小球的机械能守恒 D．小球落地位置不同是由于小球的质量不同 难点 电功和热量的综合计算 1、电热(Q)和电功(W)的对比 电功 (W) 电热 (Q) 定义 电流通过导体时所做的功 （电能转化为其他形式能的量度） 电流通过导体时产生的热量 （电能转化为内能的量度） 单位 焦耳(J)或千瓦时 (kW・h) 焦耳 (J) 能量转化本质 电能→其他所有形式的能 （内能、机械能、化学能、光能等） 电能→内能（热能） 计算公式 W=Pt=UIt（所有电路适用） W=I2Rt=t（纯电阻电路适用） Q=I2Rt（所有电路适用） 联系 ①纯电阻电路中电能→内能：电功等于电热，即Q=W=Pt=UIt=I2Rt=t ②非纯电阻电路中电能→内能+其他形式的能：电功大于电热，即（Q=I2Rt）<（W=Pt=UIt） 2、纯电阻电路和非纯电阻电路 电路类型 常见用电器 纯电阻电路 电饭煲、电烙铁、白炽灯、电热水器 非纯电阻电路 电风扇、电动机、充电器、电视机 难点精练 1．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾（假设没有热量损失），下列说法不正确的是（  ） A．甲比乙消耗电能慢 B．乙比甲的工作电流大 C．甲比乙消耗电能少 D．乙比甲的工作时间短 2．额定电压为4V的直流电动机的线圈电阻为1Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4J，下列计算结果正确的是（　　） A．电动机正常工作时的电流强度为4A B．电动机正常工作时的输出功率为8W C．电动机每分钟转化的机械能为240J D．电动机正常工作时的输入功率为4W 考点 功和机械能 ▌例1 如图所示，质量相同的甲、乙、丙三个物体在相等的拉力F作用下，分别通过了相等的距离s，三种情况下拉力F做的功（不计一切阻力和摩擦）（　　） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 ▌迁移练1-1 如图所示，重为的物体在大小为，方向水平向右的拉力作用下，在水平面上以的速度做匀速直线运动。当撤去拉力，物体静止后，改用方向水平向左，大小为的拉力使物体向左运动，则在力作用过程中（   ） A．物体与地面之间的摩擦力大小为 B．物体运动的速度大小仍为 C．重力做的功为 D．拉力做的功为 ▌迁移练1-2 如图所示是一个左右对称的凹形槽，将小球从A点由静止释放，若小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（  ） A．小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量与动能的增加量之差等于W B．小球能够从A点运动到D点 C．小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量 D．小球从A点运动到C点的过程中，机械能的减少量等于动能的增加量 考点 物体的内能 ▌例2 关于物体的内能，下列说法正确的是（  ） A．物体内能增大时，一定从周围吸热 B．物体吸收热量，机械能增大 C．物体内能越大，温度一定越高 D．同一物体温度升高，内能增大 ▌迁移练2-1 水的比热容较大，下列所举事例中与这一特点无关的是（  ） A．炎热的夏天在室内地上洒水感到凉爽 B．用水做汽车发动机的冷却液 C．沿海地区比内陆地区昼夜温差小 D．供暖系统使用热水循环供暖 ▌迁移练2-2 如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞迅速冲出管口，水蒸气在这个过程中（   ） A．内能增加，温度升高，在试管口变成白色的热空气 B．内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气 C．内能减少，温度降低，在试管口液化成小水滴 D．内能增加，温度不变，在试管口液化成小水滴 考点 电能 ▌例3 如图是一顶顶部装有太阳能电池板的太阳能风扇凉帽，凉帽上的电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA。若该电风扇正常工作了1h，电流做功为（  ） A．60J B．0.06J C． D．216J ▌迁移练3-1 小明写作业时，发现家里的电灯突然变暗，推测主要的原因可能是电灯（   ） A．实际电压变大 B．实际功率变小 C．额定功率变小 D．额定电压变小 ▌迁移练3-2 图甲为某小组设计的空气污染指数检测装置原理图。电源电压恒为6V，为的定值电阻，为可以感知空气污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数的变化如图乙所示。污染指数在50以下为轻度污染，50~100为中度污染，100以上为重度污染。闭合开关，以下分析正确的是（   ） A．污染指数越大，电路消耗的总功率越小 B．污染指数越小，电压表示数越小 C．电压表示数为1.5V时，属于中度污染 D．污染指数为50时，电压表示数为4V 基础达标 1．台球比赛中，选手推动球杆前进，击打白球使白球水平向前撞击红球，下列分析错误的是（  ） A．击打白球时，手对白球做了功 B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功 C．白球撞击红球，红球滚动，整个过程白球对红球做了功 D．击球后，白球离开球杆向前滚动时，球杆对白球没有做功 2．下列有关做功的估算错误的是（  ） A．将两个鸡蛋举高1 m，对鸡蛋做功约为1 J B．将一袋10 kg大米扛到肩上，对米袋做功约150 J C．质量50千克的人走上一层楼克服重力做功约1500 J D．将一本科学书从地上拿起放到桌面上，对书做功约20 J 3．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若考虑空气阻力，则与B点动能相等的点可能是（  ） A．A点 B．O点 C．C点 D．D点 4．2025年11月14日，神舟二十一号载人飞船返回舱进入大气层，与大气摩擦形成高温的“火球”进入黑障区，如图所示。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理不同的是（   ） A．锯条锯木头时，锯条的温度升高 B．两手搓一搓，手的温度会升高 C．热水倒入杯子，杯子的温度升高 D．反复弯折铁丝，铁丝的温度升高 5．如图所示的是一种核反应的过程，这种核反应的原理可用于制造（  ） A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹 6．下列家用电器的额定功率约为1500瓦的是（  ） A．手机 B．收音机 C．空调 D．台灯 7．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。     (1)当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡______（填“甲”或“乙”）消耗的电能更多。 (2)某家庭电能表上标有“3000r/kW·h”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为______W。 8．寒冷的冬天，小滨在书桌上铺了一层电热膜。如图甲所示，它是在绝缘的聚酯薄膜表面密密地嵌入一根根的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，两条金属导线接入电源后，电热膜以整个膜为加热面，持续均匀发热。 (1)电热膜是利用________原理工作的； (2)为测量该电热膜的电功率，小滨关闭家中其他所有电器，只让该金属电热膜正常工作10min，如图乙所示的电能表表盘转动125r，测得电热膜的电功率为________W； (3)如果图甲中电热膜的部分导电墨线断裂，电热膜工作的电功率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 能力进阶 9．如图所示，分别用竖直向上的拉力F1、F2拉着同一物体沿着竖直墙壁做匀速直线运动，甲、乙两图中物体均与竖直墙壁接触，已知运动的距离均为s，v1<v2。下列说法正确的是（  ） A．甲图中物体受到的摩擦力竖直向下 B．拉力F1大于F2 C．拉力F1和F2做功一样多 D．拉力F1做功的功率比F2大 10．如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机，如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．a、b两球在最高点时动能相等 B．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小 C．a球到达最高点时，重力势能最大，动能为0 D．三个球到达乒乓球案的速度大小关系 11．在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的酒精灯对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图，由图像可知（  ） A．a液体比热容小 B．b液体比a液体更适合作发动机的冷却液 C．内a液体吸收的热量少 D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少 12．某品牌电动汽车直流充电桩，充电电压，充电时功率与储能比（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图所示，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，下列说法正确的是（  ） A．段的充电电流为 B．段的充电电流为 C．若段充电时间为，则这段时间充入电能 D．若段充电时间为，则电池充满的储能约为 13．饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，、为电热丝，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一挡，饮水机便处于保温状态。 (1)通电后，电热丝能够产生热量，其原理是________。 (2)当S接a时处于________状态（填“加热”或“保温”）。 (3)已知该饮水机加热时的电功率为550瓦，则加热1分钟消耗的电能为________焦。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $