第3节 能量的转化和守恒
知能演练提升
能力提升
1.某居民小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具——冲击钻。冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示,冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是( )
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
2.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是( )
A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
3.下列对能量转化分析错误的是( )
A.水电站主要将机械能转化为电能
B.核电站主要将核能转化为电能
C.太阳能热水器主要将太阳能转化为内能
D.热机主要将机械能转化为电能
4.如图所示,有关这个蒸汽机模型的说法不正确的是 ( )
A.酒精燃烧时将内能转化为化学能
B.水吸热发生了汽化现象
C.蒸汽的内能转化为轮子的机械能
D.内能的一个重要应用是可以用来做功
5.美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是( )
A.动能→电能→化学能→光能
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B.电能→动能→化学能→光能
C.动能→电能→光能→化学能
D.电能→动能→光能→化学能
6.走近加油站,会闻到一股汽油味,这是因为汽油分子在 ;完全燃烧10 kg汽油可以放出 J的热量(汽油的热值为4.6×107 J/kg);汽油机是把内能转化为 能的动力设备。
★7.如图所示,日月坛·微排大厦(简称日月坛)是全球最大的太阳能办公大楼,实现了太阳能热水供应、采暖、制冷、光伏发电等。利用光伏发电,白天太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多余的能量储存在蓄电池内供夜晚使用。请完成下面的方框图,使其正确反映这个过程中能量发生转化的情况。
探究创新
★8.电站一旦工作,就不能随意停下来,而电网白天用电量多,深夜用电量少,为了使电站稳定工作,建设了抽水蓄能电站。深夜,电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库,如图甲所示。白天用电高峰时,再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电,如图乙所示。请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能量的转化过程。
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知能演练·提升
1.D 当电流通过电动机时,电流做功,消耗电能转化为机械能和内能;钻头冲击墙壁,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能。由此分析可知,在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。故选项D正确。
2.A 绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能,储存在植物体内,故选项A正确;太阳能热水器内的水从太阳吸收热量,内能增加、温度升高,是通过热传递的方式增加水的内能的,故选项B错误;太阳能信号灯先将太阳能转化为电能,再转化为光能,故选项C错误;太阳能飞机先将太阳能转化为电能,再转化为机械能,故选项D错误。
3.D
4.A 酒精燃烧放出热量,因而是把化学能转化为内能,所以选项A不正确;水吸热汽化产生蒸汽,推动风车转动,将内能转化为机械能,可见内能可以用来做功,故选项B、C、D均正确。
5.A 球在被踢的过程中,其内部的发电机工作,是将动能转化为电能,然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中,LED灯发光时,将化学能转化为光能,故选项A正确,选项B、C、D错误。
6.解析 由于汽油分子在不停地做无规则运动,所以当走近加油站时,会闻到一股汽油味;完全燃烧10 kg汽油可以放出的热量Q=mq=10 kg×4.6×107 J/kg=4.6×108 J;汽油机是把内能转化为机械能的动力设备。
答案 不停地做无规则的运动 4.6×108 机械
7.解析 白天太阳能转化为电能,除了供正常使用外,将多余的能量以化学能的形式储存在蓄电池内,夜晚蓄电池再把化学能转化为电能使用。
答案 化学能 电能
8.解析 抽水蓄能电站工作时,深夜,电流通过水泵使水泵转动,电能转化为机械能,把山下水库的水抽到山顶,水的动能转化为水的重力势能;白天,山顶水库的水从高处流下,水的重力势能转化为水的动能,推动水轮机发电时,将机械能转化为电能。
答案 深夜:电能转化为机械能,水的动能转化为水的重力势能。
白天:机械能转化为电能,水的重力势能转化为水的动能。
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