14.3能量的轉化和守恒(含答案詳解)【知?講?練】2022-2023學年九年級物理全一冊同步課時講義（人教版）

人教版九年級物理同步教輔之知?講?練第十三章《內能的利用》知?講?練14.3《能量的轉化和守恒》課時知?講?練【知識點梳理】1.能量守恒定律的內容是：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)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其他物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變。2.永動機不能實現(xiàn)的原因：違背能量守恒定律。3.能量形式相同，稱為“轉移”；能量形式不相同，稱為“轉化”。4.能量的轉移或轉換具有方向性?！镜湫屠}選講】【例題一】自然界中各種不同形式的能量都可以相互轉化，電動機可以把______能轉化為______能；太陽能電池把______能轉化為______能；植物的光合作用可以把______能轉化為______能，燃料燃燒時發(fā)熱，將______能轉化為______能。【例題二】“和平”號空間站完成使命后，安全墜入南太平洋海域，當“和平”號進入稠密大氣層時，燃起了熊熊大火，這是將______能轉化為______能，在“和平”號墜入南太平洋的過程中，它的______能增加，______能減少，而能的總量______。【例題三】克服摩擦或壓縮氣體做功時，消耗______能，使______能轉化為______能，而且消耗多少______能，就得到多少______能，在這個過程中，能量的總量______?！纠}四】在熱傳遞的過程中，高溫物體的內能_______，低溫物體的內能______，內能從高溫物體________到低溫物體，而能的總量________．答案：1.電機械能2.機械內內機械保持不變3.機械能機械能內機械內保持不變4.減少增加轉移保持不變【學科核心素養(yǎng)訓練】1.兩部汽油機A和B，若A的功率較大，A的效率也較高，使A、B完成相等的有用功，則（）A.汽油機A消耗的汽油較少，用的時間較短B.汽油機B消耗的汽油較少，用的時間較短C.二汽油機消耗的汽油一樣多，用的時間一樣長D.無法確定2.關于熱機的效率，以下說法中正確的是（）A.熱機做的有用功越多，效率就一定越高。B.熱機的功率大，效率就一定高。C.熱機單位時間里耗費的燃料少，熱機的效率就一定高D.以上說法都不對。3.無煙煤的熱值大于干木柴的熱值，則（）A.燒無煙煤比燒干木柴產(chǎn)生的熱量多B.要使它們放出同樣多的熱量，完全燃燒的無煙煤的質量小于完全燃燒的干木柴的質量C.燒無煙煤比燒干木柴產(chǎn)生的煙塵多D.煤比木柴含有的熱量多4.單缸四沖程內燃機工作時，依靠飛輪的慣性來完成的沖程有（）A.吸氣、做功和排氣沖程B.吸氣、壓縮和做功沖程C.壓縮、做功和排氣沖程D.吸氣、壓縮和排氣沖程5．下列有關說法正確的是（）A．壓縮沖程中柴油機氣缸里的氣體內能減小B．物體吸收熱量后，內能增大，溫度一定升高C．搓手時感到暖和是因為產(chǎn)生了熱量D．給手機充電時是將電能轉化為化學能6．下列現(xiàn)象中，屬于內能轉化為機械能的是（）．A．冬天，在陽光下感到暖和B．干木柴燃燒發(fā)出光和熱C．火藥的燃氣把子彈從槍膛發(fā)射出去D．鋸子鋸木頭，鋸條會變熱7．如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻壁上，另一端連接一個小球。彈簧未發(fā)生形變時，小球靜止在A點。用手把小球向左運動壓縮彈簧至B點后松開手，小球在水平光滑地面BC間來回運動。不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．小球在A點時的彈性勢能最大B．在來回運動中，系統(tǒng)的機械能保持不變C．當小球從B運動至A的過程，彈簧產(chǎn)生的彈力不變D．當小球從B運動至C的過程，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能8.根據(jù)能量守恒定律，下列情形可能發(fā)生的是(

)A.隨著科學技術不斷發(fā)展和提高，永動機是可以制成的B.兩個斜面相對連接，小球從左斜面滾下后沖上右斜面C.電水壺里的水沸騰后斷電，水的沸騰卻一直持續(xù)下去D.出槍膛的子彈射穿木板后，以更快的速度繼續(xù)運動8.能量守恒定律表明的是（）A．動能和勢能是守恒的B．內能和機械能是守恒的C．能量的變化等于做功的多少D．能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失10．如圖所示的是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是（）A．小球越跳越低，但每次到達地面時的速度相同B．根據(jù)能量守恒定律，在此過程中小球的機械能總量是保持不變的C．小球最終會靜止，這說明小球具有的機械能憑空消失了D．小球減小的機械能轉化為其它形式的能，但總量保持不變11．小華通過學習了解到火力發(fā)電廠“吃”的是煤，“發(fā)”的是電，在整個過程中，能量轉化的情況如下，請你幫他在方框內填入相應的能量形式：化學能________能________能電能．下圖是內燃機的能流圖，圖中“？”的內容是________．12．伽利略認為，如果圖示中的斜面是光滑的，那么當小球從左側某一高度向下運動時，無論右側斜面坡度如何，小球都會沿斜面上升到相同的高度，這是因為小球在這一運動過程中，能的總量是________的。13．如果一個小孩從滑梯的頂端開始滑下時具有1400J機械能，而滑到中點時只剩下1150J機械能，那么滑到滑梯底端時他的動能為______J，整個過程有______J機械能轉化為______能（設他受到的摩擦力大小不變）．14．秋千蕩起來，如果不持續(xù)用力秋千會越蕩越低，直至停止；皮球落地后，每次彈起的高度都會比原來低．在這兩個過程中，機械能______了，這部分機械能轉化成了其他形式的能．在此過程中，機械能______，能的總量______（后兩空均填“守恒”或“不守恒”）15．2018年7月29日上午9時48分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭，以“一箭雙星”的方式成功發(fā)射第三十三、三十四顆“北斗”導航衛(wèi)星．火箭升空時，燃料通過燃燒將________能轉化為燃氣的內能．燃氣對火箭做功，又將內能轉化為火箭的機械能．運載火箭采用液態(tài)氫作為燃料是因為液態(tài)氫具有較大的________．16．各種形式的能量在一定條件下可以相互轉化，指出下列情況中能量的轉化.（1）水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電：______________________________.（2）電動機帶動水泵把水從低處抽到高處：__________________.（3）植物吸收太陽光進行光合作用：________________________.（4）摩擦生熱：__________________________________________.（5）氣體膨脹做功：______________________________________.17．火箭發(fā)射時，火箭的燃料使用了液態(tài)氫，主要是因為它的______大，火箭發(fā)射升空時，燃料的化學能轉化為______能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能______（選填“守恒”或“不守恒”）。18．說明下列各物體具有什么形式的機械能（1）在水平軌道上行駛的火車___________．（2）陽臺上的花盆___________．（3）被拉長的橡皮筋___________．（4）撞在籃板上的籃球___________．19．如圖所示，金屬圓筒固定在桌子上，里面放些乙醚，用塞子塞緊，拿一根皮帶在圓筒外繞幾圈后迅速地來回拉動皮帶，此時金屬圓筒的內能會增加，溫度會升高，這是______能轉化為______能，同時筒內乙醚的溫度升高，內能增加，這是______（選填“能量轉移”或“能量轉化”）的結果.過一會兒，筒口的塞子被氣體推出，這時的能量轉化情況是________________________.20．夏天，突然打開汽水瓶蓋時，隨著“膨”一聲響，往往可以看到瓶口處出現(xiàn)白霧，這是因為當突然打開瓶蓋時，瓶內氣體迅速膨脹，對外______，內能______，溫度______，瓶口附近的水蒸氣______形成大量的小水珠．21.一臺內燃機運行時各種量損耗大致為：汽缸敞熱損失占a%，廢氣帶走量占b%，摩擦等機械損耗占c%，則它效率為________________。22．太陽能是一種廉價的無污染能源，開發(fā)和利用前景廣闊，從有關資料獲悉，在地球表面，晴天時垂直于陽光的表面接收到的熱輻射為1.2×103J/（m2·s）。有一臺太陽能熱水器，可將接收到的熱輻射的40%用來升高水溫，如果該熱水器接收陽光垂直照射的有效面積始終是2.1m2，晴天曬了1h，其水箱中50kg水的溫度能升高多少度？23．在山區(qū)一般喜歡買大排量的車子，為了節(jié)能減排，我們內地一般不必要買太大排量的車。一款新型汽車以某一速度在一段平直的公路上勻速行駛一段距離，消耗了汽油，其發(fā)動機的效率為，則在這段運動過程中，已知：汽油的熱值為求：（1）汽油完全燃燒放出的熱量；（2）該汽車發(fā)動機做的有用功；（3）該車在高速路上勻速行駛時平均牽引力為，則燃燒汽油行駛的距離。24．太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的設備之一．某品牌太陽能熱水器每小時平均接收4.2×106J的太陽能，在5小時的有效照射時間內，將熱水器中質量為100kg、初溫為26℃的水，溫度升高到46℃．求：(1)熱水器中的水吸收的熱量Q吸；[水的比熱容c＝4.2×103J/(kg·℃)](2)熱水器5小時有效照射時間內接收到的太陽能E；(3)熱水器5小時有效照射時間內接收到的太陽能，相當于完全燃燒多少天然氣放出的熱量？(天然氣的熱值q＝4.2×107J/m3)25．某學校為學生供應開水，用鍋爐將340kg的水從60℃加熱到100℃，燃燒了6kg的無煙煤。[已知水的比熱容是，無煙煤的熱值是]，試求：（1）鍋爐內340kg的水吸收的熱量是多少？（2）4.2kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？（3）此鍋爐的效率是多少？26．我國自主研制生產(chǎn)一種環(huán)保混合動力實驗汽車。該混合動力汽車啟動時，內燃機不工作，車內蓄電池輸出能量，當高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內燃機啟動，既可以向車輪輸出能量，同時又可以向蓄電池充電；當車輛需要全力加速時，內燃機、蓄電池可以同時向車輪輸出能量。測試人員駕駛質量為1t該車，在平直公路上以80km/h的速度勻速行駛1h，汽車在地面上受到的摩擦力恒為2000N。觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時間內燃機消耗燃油10kg，蓄電池儲存的能量由最大容量的35%增大至最大容量的85%（已知：蓄電池最大容量為2×10J燃油的熱值為4.0×10J/kg）（1）求10kg燃油完全燃燒放出的熱量；（2）求該汽車測試過程中的能量利用效率；（3）“噸百公里能耗”是衡量新能源汽車的一項重要指標，指車輛消耗的能量與行駛路程和車輛總質量乘積的比值，其單位可用“J/(km·kg)”表示。求該車在測試過程中的噸百公里能耗。

參考答案一、單選題題號12345678910答案ADBDDCBDDD11．內機械廢氣帶走的能量12．守恒13．900500內14．減小不守恒守恒15．化學熱值16．機械能轉化為電能電能轉化為機械能太陽能轉化為化學能機械能轉化為內能內能轉化為機械能17．熱值內不守恒18．動能重力勢能彈性勢能彈性勢能和重力勢能19．機械內能量轉移內能轉化為機械能20．做功減少降低液化21.1—（a%+b%+c%）22．17.28℃【詳解】解：太陽能熱水器1h接收的太陽輻射能為Q=1.2×103J/（m2·s）×2.1m2×3600s=9.072×106J水吸收的熱量為Q吸=ηQ=40%×9.072×106J=3.6288×106J由于Q吸=cmΔt，所以水箱中50kg水的溫度能升高的溫度為答：水箱中50kg水的溫度能升高17.28℃。23．（1）；（2）；（3）【詳解】解：（1）汽油完全燃燒放出的熱量（2）發(fā)動機的效率為，由可知，該汽車發(fā)動機做的有用功為（3）由可知，該車燃燒汽油行駛的距離答：（1）汽油完全燃燒放出的熱量為；（2）該汽車發(fā)動機做的有用功為；（3）該車在高速路上勻速行駛時平均牽引力為，則燃燒汽油行駛的距離為。24．(1)8.4×106J；(2)2.1×107J；(3)0.5m3．【詳解】熱水器中的水吸收熱量因太陽能熱水器每小時平均接收4.2×106J的太陽能，5小時有效照射時間內接收到的太陽能；得．25．（1）5.712×107J；（2）1.428×108J；（3）40%【詳解】解：（1）由可知，鍋爐內340kg的水吸收的熱量（2）由可知，4.2kg無煙煤完全燃燒放出的熱量（3）由可知，此鍋爐的效率答：（1）鍋爐內340kg的水吸收的熱量是5.712×107J；（2）4.2kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是1.428×108J；（3）此鍋爐的效率是40%。26．（1）4×108J；（2）65%；（3）5×103J/(km·kg)【詳解】解：（1）10kg燃油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=10kg×4.0×107J/kg=4.0×108J（2）汽車勻速行駛1h