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20.3 能的转化与能量守恒
知识要点基础练
知识点 1 能的转移与转化
1.火箭的发动机工作时,燃料产生高温高压的气体,由喷管向后高速喷出,对火箭产生推力,
使火箭发射出去( 如图所示 )。燃料燃烧时是将化学能转变成 内 能,再转化为火箭的
机械 能。
2.中华传统文化博大精深,有的与物理知识密切联系。如“飞流直下三千尺,疑是银河落九
天”,指出水从高处下落时, 重力势能 转化为 动能 。
3.①烧水时,水慢慢变热;②飞驶而过的流星拖着一条发光的红尾巴;③水沸腾时,水壶盖被
向上顶起来;④晒太阳感到暖和;⑤在砂轮上磨刀时,刀会变热。以上五个过程中,属于能量转
化的是 ②③⑤ ,属于能量转移的是 ①④ ( 均填序号 )。
4.能量转化是自然界普遍的现象,下列选项中不正确的是( B )
知识点 2 能量守恒定律
5.流动的水具有 动 能,可以利用其发电,依据 能量守恒定律 可知,能量在转化和转移
的过程中,总量不变。 2
6.永动机是 不可能 ( 选填“可能”或“不可能” )制造成功的,因为它违反了 能量
守恒 定律。
7.小华坐在充满空气的房间里,突然这些空气自行聚拢到某一个角落,使人窒息。关于这个情
境下列说法合理的是( B )
A.它违反了能量守恒定律,但可能发生
B.它不违反能量守恒定律,但不可能发生
C.它违反了能量守恒定律,但不可能发生
D.它不违反能量守恒定律,但可能发生
知识点 3 能在转移和转化过程中的方向性
8.汽车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程能量的总和
不变 ( 选填“增大”“不变”或“减小” )。散失到空气中的内能无法自动转化为机械
能再用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有 方向 性。
综合能力提升练
9.自然界的一些生物自身能发光,如萤火虫、水母等,这是生物通过自身化学反应将化学能转
化为 光 能的现象。超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零,如用这种材料制成
输电线,将有效降低输电过程中 电能 的损耗。
10.( 宜昌中考 )汽车刹车时,由于摩擦,汽车的动能转化为 内 能,这些能量不能自动地
用来驱动汽车;而有些新能源汽车有“动能回收装置”,即在刹车时带动发电机工作,将汽车
的动能转化为 电 能并为电池充电,之后电池又可以再次驱动汽车。
11.为践行“低碳理念”,现在已广泛使用 LED 灯,它可以直接把电能转化为光能。现有一盏
标有“24 V 12 W”的 LED 灯,其亮度与“220 V 100 W”的普通白炽灯相当,白炽灯工作时
的能量转化情况如图,则该 LED 灯的发光效率是 83.3% ;试推测 12 W LED 灯与 100 W 白炽
灯照明效果相同的可能原因是 LED 灯的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多 。
12.据中央电视台报道,2018 年 5 月 13 日,我国自主研制的第二艘国产航母从大连码头起航
海试,该航母装有先进的弹射器。航母弹射器能推动舰载机增大起飞速度、缩短滑跑距离。
舰载机弹射起飞有蒸汽弹射和电磁弹射两种,从能量转化的角度看,它们工作时( D )3
A.蒸汽弹射是将化学能转化为机械能
B.蒸汽弹射是将机械能转化为内能
C.电磁弹射是将机械能转化为电能
D.电磁弹射是将电能转化为机械能
13.( 郴州中考 )现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。则这款
鞋发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是( A )
A.机械能转化为电能,再转化为光能
B.电能转化为机械能,再转化为光能
C.机械能转化为光能,再转化为电能
D.光能转化为机械能,再转化为电能
14.根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( C )
A.给电水壶里沸腾的水断电后,水的沸腾却永远不会停止
B.出膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续前进
C.掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低
D.电动机在工作的过程中,电能转化为机械能的效率等于 1
15.下列事例中,能表示能量转化或转移具有“方向性”的是( D )
A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能
B.机械能可以转化为内能,内能也可以转化为机械能
C.动能可以和重力势能相互转化
D.热量自发从高温向低温物体传递,却不能自发从低温向高温物体传递
16.人类生存和发展离不开各种能源,随着世界人口的急剧增加和经济的不断发展,能源的消
耗持续增长,而化石能源开发利用后不能再生,如果长期大规模开采,不久的将来就会消耗殆
尽,所以开发新能源是可持续发展的必然趋势。我省某地建立大型风力发电场,如图所示。请
你根据风力发电的特点和所学物理知识提出相关问题并回答。4
示例:
问题:风叶转动是由什么能转化为什么能?
回答:风能转化为风叶的机械能。
( 1 )问题: 风力发电中的能量转化是怎样的 ?
回答: 将风能转化为电能 。
( 2 )问题: 风能属于可再生能源还是不可再生能源 ?
回答: 风能是可再生能源 。
拓展探究突破练
17.如图所示,甲、乙两块完全相同的长方体物块间隔一定距离 L 放在完全光滑的小车上,随
着小车一起向右匀速直线运动,ab 和 bc 是与小车等高的两个表面,其中 ab 段完全光滑,bc
段表面粗糙,整个过程不计空气阻力。
( 1 )当小车与 ab 接触并立即静止时,试说明甲、乙两物块均在 ab 上时,甲、乙物块之间
的间隔距离 L 将如何变化?为什么?
( 2 )若乙运动到 c 点能刚好停止,且在 c 点之前,甲、乙不相撞,则乙在 c 点时,甲、乙会
相撞吗?请从能量转化的角度解释。
( 1 )甲、乙物块之间的间隔距离 L 将不变。当小车与 ab 接触并立即静止时,由牛顿第一
定律可知,甲、乙由于惯性仍保持原来的运动状态,继续向前运动,在 ab 上时,由于 ab 表面完
全光滑,甲、乙不受阻力,所以运动速度不变,则甲、乙物块之间的间隔距离 L 将不变。
( 2 )甲、乙会相撞。由于 bc 段表面粗糙,摩擦力会改变甲、乙的运动状态,使它们减速并
最终停止,这一过程中,物块克服摩擦做功,机械能转化为内能;由于甲、乙是完全相同的两个
物块,其开始的运动速度也相同,所以机械能相同。最终它们的机械能都转化为内能,因此,在
不受其他干扰的情况下,甲、乙最终能够到达同样远的位置,故乙在 c 点时,甲、乙会相撞。
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