初中物理能量轉化與守恒習題.doc

能量的轉化和守恒1.從能量的角度分析如圖16-5-1所示的滾擺和單擺上下的運動情況，它們共同表明_。圖16-5-1解析：滾擺和單擺向下運動時，重力勢能轉化為動能，向上運動時，動能轉化為重力勢能，它們可以反復上下運動，共同表明：動能和重力勢能之間可以相互轉化。認識到這一點，可以讓學生從能量的角度分析自然界中各種現象之間的相互聯(lián)系。答案：動能和重力勢能之間可以相互轉化2.把一個薄壁金屬管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞緊，拿一根繩子在管外繞幾圈，并迅速地來回拉動繩子，過一會兒，你會看到塞子跳了起來，如圖16-5-2所示。從能量的角度分析,這個現象表明_。圖16-5-2解析：繩子與金屬管摩擦，機械能轉化為內能；高溫筒壁對酒精加熱，這是能量的轉移；高溫酒精推動塞子做功，使塞子跳起，內能轉化為機械能。所以在整個過程中，存在著內能和機械能之間的相互轉化，也存在著能量的轉移。能答出“內能和機械能之間可以相互轉化”即可。答案：內能和機械能之間可以相互轉化（和轉移）3.能量既不會憑空_，也不會憑空_，它只會從一種形式_為其他形式，或者從一個物體_到另一個物體，而在_和_的過程中，能量的總量保持_。這就是能量守恒定律。解析：能量守恒定律是本節(jié)課的重點內容，通過預習，讓學生找到能量守恒定律中的關鍵詞語，為學習新課作好準備。 答案：消滅 產生 轉化 轉移 轉化 轉移 不變4.你知道自然界中哪些能量之間可以相互轉化嗎？舉例說明：如：發(fā)光的電燈，電能轉化為光能。解析：讓學生自己列舉能量轉化的例子，豐富學生的生活經驗，為在學習中通過歸納法分析問題積累材料。學生列舉的例子可多可少，教師只要應用歸納法略加指點，即可水到渠成地得出能量守恒定律。答案：摩擦生熱，機械能轉化為內能。 植物光合作用，光能轉化為化學能。 煤燃燒，化學能轉化為內能。 電動機車運動，電能轉化為機械能，等等。1.下列能量的轉化中，屬于機械能轉化為內能的是（ ）A.點燃爆竹，爆竹騰空而起 B.汽車緊急剎車，輪胎發(fā)熱C.給生石灰加水，溫度升高 D.給電爐通電，電爐發(fā)熱解析：本題的關鍵是弄清在各種能量的轉化過程中前后能量的形式。點燃爆竹，爆竹騰空而起，是火藥的化學能轉化為內能，內能又轉化為機械能；汽車緊急剎車，是輪胎與地面摩擦生熱，機械能轉化為內能；給生石灰加水，發(fā)生化學變化，屬于化學能轉化為內能；給電爐通電，電爐發(fā)熱，是電能轉化為內能。答案：B2.寫出能量守恒定律的內容：_。解析：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它揭示了各種形式能量之間的深刻聯(lián)系，應重點掌握。答案：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律3.水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，是_能轉化為_能；電動機帶動水泵，把水抽到高處，是_能轉化為_能。解析：通過實例，認識能量之間的相互轉化情況。水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，消耗的是水能，產生的是電能；而電動機帶動水泵，消耗的是電能，產生的是水能。這里突出體現了能量之間的相互轉化。答案：機械 電 電 機械4.用熱傳遞的方法來改變物體的內能，實質上是能量的_過程；用做功的方法來改變物體的內能，實質上是能量的過程。圖16-5-3解析：在能量守恒定律中，能量的“轉化”是指：一種形式的能量轉化成為另一種形式的能量，即前后兩種狀態(tài)，能量的形式發(fā)生了變化，如“鉆木取火”是機械能轉化為內能，“電車運動”是電能轉化為機械能；而能量的“轉移”是指：一個物體所具有的一種形式的能量，轉移到另一個物體上后，還是同一種形式的能量，即前后兩種狀態(tài)，能量的形式并沒有發(fā)生變化，只是能量發(fā)生了轉移，如“熱傳遞”就是一個物體具有的內能轉移到另一個物體上，前后都是內能。答案：轉移 轉化5.參照圖16-5-3及示例填寫不同形式的能量之間的轉化及其實例。示例：電能光能：電燈（1）_(2)_解析：本題屬于能量守恒定律的應用。通過分析題圖，使學生對能量守恒定律有一個具體的、形象的、深刻的理解。答案開放，只要符合要求即可。答案：（1）電能機械能：電動機 (2)內能機械能：汽車6.某校師生在學習了能量的轉化與守恒以后，組織興趣小組調查學校幾種爐灶的能量利用效率。他們發(fā)現學校的一個老式鍋爐燒水時，經常冒出大量的黑煙，且燒水時鍋爐周圍的溫度很高，鍋爐的效率很低。（1）請你根據調查中發(fā)現的現象分析此鍋爐效率低的原因，并提出相應的改進措施。（2）要減少煙氣帶走的熱量，可以采用什么辦法？解析：在當今的低耗、高效的形式下，鍋爐效率低是社會關注的焦點問題。在本題中，師生通過共同調查研究，發(fā)現了鍋爐效率低的主要原因表現癥狀：經常冒出大量的黑煙；鍋爐周圍的溫度很高。針對這兩種表現，通過分析，揭示其效率低的原因：燃燒問題和散熱問題。發(fā)現問題，分析問題，如何解決問題呢？煙氣帶走熱量，是普遍存在的問題，讓同學們提出解決方案，滲透、融合了情感態(tài)度價值觀的教育，可謂是一箭雙雕。答案：（1）鍋爐效率低的原因：鍋爐冒出大量的黑煙，說明煤燃燒不完全；鍋爐周圍的溫度很高，說明鍋爐向周圍散失的熱量太多。（2）改進措施：盡量使燃料燃燒充分；利用煙氣攜帶的熱量對其他的水進行預加熱，綜合利用內能。30分鐘訓練 1.木塊從粗糙的斜面頂端勻速下滑到底端的過程中（ ）A.木塊的重力勢能全部轉化為動能B.木塊的動能增加，重力勢能減小C.木塊有一部分機械能轉化為內能D.木塊的機械能全部轉化為內能解析：解答本題注意“勻速”“下滑”這兩個條件，既然是勻速，則動能保持不變，而下滑又說明勢能在減小，減小的勢能沒有轉化為動能，由能量守恒定律可知，減小的能量一定轉化為其他形式的能了，轉化為什么能了呢？由于斜面是粗糙的，木塊與斜面摩擦生熱，重力勢能轉化為內能。所以是一部分機械能轉化為內能，而不是全部。答案：C2.某物體對外做功，消耗了100 J的機械能，這些機械能轉化為其他形式的能量是（ ）A.50 J B.100 J C.0 J D.無法確定解析：有能量轉化守恒定律可得：（能量）在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。消耗了100 J的機械能，轉化為其他形式的能量也是100 J，不可能是其他的數值。答案：B3.用打樁機打樁，打樁錘從5 m高處自由落下時，錘與樁因沖擊力作用表面溫度升高，這說明（ ）A.機械能守恒 B.動能守恒C.勢能守恒 D.能量守恒解析：打樁錘自由下落過程中，重力勢能轉化為動能，錘與樁沖擊時，動能轉化為錘與樁的內能，所以在整個過程中，機械能發(fā)生了變化，但總能量是守恒的。所以選D。答案：D4.下面關于能量的說法中，正確的是（ ）A.用砂輪磨刀是由內能轉化為動能B.隕石進入大氣層成為流星時，是內能轉化為機械能C.壺中的水沸騰時壺蓋不停地跳動，是水的勢能轉化為壺蓋的動能D.用打氣筒給輪胎打氣，打氣筒發(fā)熱，是機械能轉化為內能解析：本題實際上考查了做功改變物體內能的實質，即內能和其他形式的能的相互轉化。砂輪磨刀時，克服摩擦力做功，是機械能轉化為內能，選項A錯誤。隕石進入大氣層，克服摩擦力做功，消耗機械能，內能增大，溫度升高，發(fā)光發(fā)熱，選項B錯誤。壺中的水沸騰時產生大量的水蒸氣，水蒸氣膨脹推動壺蓋做功，水蒸氣的內能轉化為壺蓋的機械能，選項C錯誤。用打氣筒給輪胎打氣，壓縮氣體做功，機械能轉化為內能，選項D正確。答案：D5.在一個密封的小房間里，放著一臺開著門的電冰箱，給電冰箱通電，過一段時間后，房間的溫度將（ ）A.升高 B.降低 C.不變 D.無法確定解析：電冰箱的作用就是將熱量從電冰箱里面搬運到外面，使冰箱里面內能減小，溫度降低，但同時，外面的溫度將升高。由能量守恒定律可得：冰箱里面內能減少的量，與外面內能增加的量是相等的，這樣，在電冰箱門口，將不斷地發(fā)生熱傳遞，而房間內總的內能不變，所以，溫度將保持不變。答案：C6.火箭在大氣層里加速上升的過程中（ ）A.機械能減少，內能增加 B.機械能增加，內能減少C.機械能與內能都增加 D.機械能不變，內能增加解析：火箭由于加速上升，速度增大，火箭的動能增大，上升過程中高度增加，重力勢能也增大，因此機械能也增大；火箭在大氣層中上升，要克服摩擦力做功，內能要增加，所以選項C正確。選項A、B、D錯誤。本題容易錯選A，錯誤的原因是認為火箭在大氣層中上升，要克服摩擦力做功，一部分機械能轉化為內能，而沒有考慮到火箭加速上升，動能和重力勢能都要增加，解答本題的關鍵是明確機械能的大小跟哪些因素有關。答案：C7.通訊衛(wèi)星板狀的兩翼是太陽電池板，它的作用是把能轉化為能，供衛(wèi)星使用。解析：通訊衛(wèi)星的太陽能電池板是通過能量轉化，為通訊衛(wèi)星提供能量的裝置。所以它的作用是把太陽能轉化為電能。答案：太陽 電 8.在下列現象中，能量是怎樣轉化的？（1）用鋸鋸木頭，過一會鋸條變熱了；_（2）木材燃燒，發(fā)光發(fā)熱；_（3）植物進行光合作用；_（4）電動機通電后轉動起來；_（5）核電站發(fā)電；_（6）蓄電池放電；_（7）對蓄電池充電。_解析：能量的轉化是非常普遍的，各種形式的能量在一定條件下都可以相互轉化。正確區(qū)分轉化前、后能量的存在形式，理解轉化過程，即可判斷能量是怎樣轉化的。答案：（1）機械能轉化為內能； （2）化學能轉化為內能和光能； （3）光能轉化為化學能； （4）電能轉化為機械能； （5）核能轉化為電能； （6）化學能轉化為電能； （7）電能轉化為化學能。9.請閱讀下面的介紹，回答相關問題。 焦耳是一位偉大的物理學家，他成功地發(fā)現了焦耳定律，測出了熱功當量。但他在探索科學真理的道路上，也走過彎路。年輕的時候，焦耳也和許多人一樣設想能制作出一種“永動機”不需要給它提供任何動力（即不消耗任何能源）就能自動工作起來的機械裝置。他曾通宵達旦地冥思苦想，不斷地設計、制作，但沒有一次是成功的。接連的失敗引起了焦耳的深思，他沒有像有些人那樣“執(zhí)迷不悟”，而是反思原來的設想，重新確定新的探究課題。經過不懈地努力，他終于在新的研究領域中取得了成功，發(fā)現了科學真理。（1）“永動機”制造一直失敗的原因是：它違背了_。（2）你從焦耳科學探究的歷程中得到的啟示是: _。解析：解決此類問題，首先要靜下心來讀題，先粗讀，知道題目敘述的概況；后精讀，分析有關題目的內容和特征。然后提取相關信息，排出干擾因素，弄清物理情景、物理過程，建立物理模型，找出物理規(guī)律。最后應用所學知識解答題目中的問題。答案：（1）能量守恒定律（2）科學探究要善于思考，認清方向，經常反思，不懈努力10.從210 m處自由下落的雨滴，如果下落過程中重力對它做功的40用來增加雨滴的內能，它落到地面時，溫度升高了多少？（取g10 N/kg）解析：解答本題的關鍵是,雨滴從高處下落時重