資源簡介

/ 讓教學(xué)更有效 精品試卷 | 科學(xué)
3.8能量的轉(zhuǎn)化與守恒
化學(xué)觀念：通過實例認識能量可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移;知道能量守恒定律并能舉出日常生活中能量守恒;能利用能量守恒定律解釋簡單的生活現(xiàn)象。
科學(xué)思維:初步形成能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀念思維。
科學(xué)探究與實踐:通過永動機的學(xué)習(xí)明白能量守恒定律的含義，通過學(xué)生討論體會能量不會憑空消失，培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)規(guī)律的能力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、不斷探索的精神，對學(xué)生進行思想教育。
1.能量可以在兩個物體之間轉(zhuǎn)移，能量形式也可以轉(zhuǎn)化
2.能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變。這就是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無論是機械運動，還是生命運動;無論是字宙天體，還是微觀粒子，都遵循這個定律。
3.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性。內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,而不能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體;機械能可以自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能不能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能。人們是在能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中利用能量的。利用能量是有代價的,也是有條件的,所以要節(jié)約能源。
任務(wù)一:探究能量的相互轉(zhuǎn)化。
【讀圖】下列物體具有哪種形式的能量？物體的能量發(fā)生怎樣變化？
金屬勺放入熱水中 A物上升，B物下降
森林火災(zāi) 特技跳傘
【答案】1.熱水溫度高于金屬勺，當(dāng)金屬勺放入熱水中，一部分內(nèi)能從熱水轉(zhuǎn)移到金屬勺上。
2.A物、B 物具有重力勢能。A物上升，B物下降，一部分重力勢能從B物轉(zhuǎn)移到A物上。
3.森林中樹木具有化學(xué)能。樹木燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
4.高空中的跳傘運動員具有重力勢能。下落過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
【思考與討論】如圖3-100所示，青蛙從地上躍起捕捉害蟲。在這個過程中，青蛙消耗了什么能？這些能量到哪里去了？青蛙獲得了什么能？這些能量來自哪里？
【答案】青蛙消耗了化學(xué)能，這些能量轉(zhuǎn)化為機械能。青蛙獲得了化學(xué)能和機械能，這些能量來自食物的化學(xué)能。
任務(wù)二:探究能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律
【思考與討論1】氫氧化鈉在水中溶解，溫度會升高；硝酸銨在水中溶解，溫度會降低。這兩種物質(zhì)在溶解過程中，能量的形式各發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化？
【答案】氫氧化鈉在水中溶解時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;硝酸銨在水中溶解時，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
【思考與討論2】如圖3-102所示，用電動機提升重物時，電動機消耗的電能，是否都轉(zhuǎn)化為重物的機械能？是否還轉(zhuǎn)化為其他形式的能量？如果把轉(zhuǎn)化后的各種形式的能量全部加起來，是否跟電動機消耗的電能相等？
【答案】電動機提升重物時，消耗的電能沒有全部轉(zhuǎn)化為重物的機械能，部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。把轉(zhuǎn)化后的各種形式的能量全部加起來，跟電動機消耗的電能相等。
【思考與討論3】達·芬奇（Leonardo da Vinci，1452~1519）曾設(shè)計了一個“ 永動機 ”：一只圓輪，里面裝有可以自由滾動的重鋼球，如圖 3-103 所示。利用隔板的特殊形狀，使輪子一邊的鋼球總是滾到另一邊距離輪心遠些的地方，這樣，在鋼球的重力作用下，輪子便會轉(zhuǎn)動不息。你認為這個“ 永動機 ”能旋轉(zhuǎn)不息嗎？為什么？
【答案】這個“永動機”不可能旋轉(zhuǎn)不息，因為圓輪轉(zhuǎn)動時要克服摩擦和空氣阻力消耗能量，而能量的轉(zhuǎn)化有方向性，摩擦生熱是不可逆的。
【思考與討論4】請你舉例加以說明，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性有什么實際意義？
【答案】例如:內(nèi)能只能由高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，這樣就可以用高溫物體給低溫物體進行加熱。
總結(jié)本節(jié)的概念，梳理概念之間的聯(lián)系，畫出思維導(dǎo)圖。
1.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的實例中， 分析正確的是（　　）
A．燃料燃燒時發(fā)熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，電能轉(zhuǎn)化為機械能
C．植物吸收太陽光進行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．在熱傳遞中，熱量總是從內(nèi)能多的物體傳到內(nèi)能少的物體
【答案】A
【解析】根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的知識判斷。
【解答】A.燃料燃燒時發(fā)熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確；
B.水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，機械能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；
C.植物吸收太陽光進行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C錯誤；
D.在熱傳遞中，熱量總是從溫度高的物體傳到溫度低的物體，故D錯誤。
故選A。
2.動態(tài)制動是現(xiàn)代車輛采用的一種重要制動方式。動態(tài)制動器主要由動態(tài)制動電阻和繼電器等組成，在故障、急停、電源斷開時繼電器將制動電阻接入，通過電阻耗能起到一定的制動作用。其中，制動電阻在消耗能時，所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是（　　）
A．機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．機械能流失到空中
C．電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．機械能轉(zhuǎn)化為電能
【答案】C
【解析】【解答】制動電阻在消耗能時，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，制動時，要克服摩擦阻力做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
故答案為：C。
【分析】制動電阻工作時，減小了動能，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
3.如圖，利用核能發(fā)電是人類和平利用核能的一個重要方向。下列有關(guān)核電站的敘述正確的是（　　）
A．核反應(yīng)堆是利用核聚變的原理工作的
B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的
C．其能量轉(zhuǎn)化為：核能→機械能→內(nèi)能→電能
D．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢料對環(huán)境和人體是無害的
【解答】解：A、核反應(yīng)堆是利用核裂變的原理工作的，故A錯誤；
B、核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的，故B正確；
C、其能量轉(zhuǎn)化為：核能→內(nèi)能→機械能→電能，故C錯誤；
D、核反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢料對環(huán)境和人體都是有害的，故D錯誤；
故選：B。
4.如圖是一種太陽能戶外滿天星LED掛燈，白天利用太陽能電板在光照下產(chǎn)生電流，給蓄電池供電，晚上自動亮燈。下列有關(guān)該戶外燈能量轉(zhuǎn)化的描述錯誤的是（　　）
A．白天太陽能電板將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．白天蓄電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．晚上蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D．晚上LED燈將電能轉(zhuǎn)化為光能
【答案】A
【詳解】A．太陽能電板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤，符合題意；
B．太陽能電板給蓄電池充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確，不符合題意；
C．蓄電池放電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確，不符合題意；
D．路燈點亮?xí)r將電能轉(zhuǎn)化為光能，故D正確，不符合題意。
故選A。
5.過山車是杭州樂園里一項刺激有趣的項目。過山車會由機械將車體送至左側(cè)高臺上，推出高臺后便不再提供動力，下列過山車模型中，一定無法到達右邊平臺的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】首先在不考慮摩擦和空氣阻力時，根據(jù)各選項過山車在出發(fā)點速度是否為零，分別對過山車運行過程中能夠達到的最高點與實際最高點相比較，即可分析出過山車能否通過最高點，如果過山車能夠通過最高點，再比較右邊平臺高度與出發(fā)點高度的關(guān)系，確定能否到達右邊平臺；最后再結(jié)合實際運行過程中存在摩擦和空氣阻力導(dǎo)致機械能減少進行判斷哪個選項符合要求。【解答】在過山車運動過程中，發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，下降時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，上升時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。在實際運行中由于摩擦和空氣阻力的存在，克服摩擦做功，部分機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致過山車的機械能逐漸減少；設(shè)左側(cè)平臺的高度為h0；
A.圖中過山車在出發(fā)點速度v0=v，不考慮摩擦和空氣阻力時，過山車在運行過程中能夠達到的最大高度必超過h0，在圖中過山車整個運行過程中的任意一點的高度均小于h0，所以物體在整個運行過程中，動能不為零，速度均不為零，物體能夠順利到達右邊平臺。在實際運行中由于存在摩擦和空氣阻力，會有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致運行過程中機械能持續(xù)減少，如果損失的機械能不多，則依然有可能過山車順利到達右邊平臺，故A不合題意；
B.圖中過山車在出發(fā)點速度為零，不考慮摩擦和空氣阻力時，過山車在運行過程中能夠達到的最大高度為h0，在圖中過山車整個運行過程中的任意一點的高度均小于h0，所以物體在整個運行過程中，動能不為零，速度均不為零，物體能夠順利到達右邊平臺。在實際運行過程中，肯定會有機械能的損失。如果機械能損失的不多，那么過山車可能到達右邊平臺，故B不合題意；
C.圖中過山車在出發(fā)點速度v0=v，不考慮摩擦和空氣阻力時，過山車在運行過程中能夠達到的最大高度大于h0，圖中過山車運行過程中的最高點超過h0，但只要過山車速度足夠大，過山車依然能夠通過最高點，到達右邊平臺；在實際運行中由于存在摩擦和空氣阻力，會有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致運行過程中機械能持續(xù)減少，如果損失的機械能不多，則依然有可能過山車順利到達右邊平臺，故C不合題意；
D.圖中過山車在出發(fā)點速度為零，不考慮摩擦和空氣阻力時，過山車在運行過程中能夠達到的最大高度為h0，在圖中過山車運行過程中的最高點為h0，過山車到達最高點時的速度為零，由于慣性，過山車仍然能夠經(jīng)過最高點；在實際運行中由于存在摩擦和空氣阻力，會有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致運行過程中機械能持續(xù)減少，則過山車在到達最高點之前速度已經(jīng)為零，過山車將不能通過最高點，一定無法到達右邊平臺，故D符合題意。
6.下列有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說法，正確的是（　　）
A．洗衣機工作時是將動能轉(zhuǎn)化為電能
B．水沸騰時，水蒸氣將壺蓋頂起，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．能量無論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移，能量總和會逐漸減少
D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一
【答案】D
【解析】【分析】能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。這就是能量守恒定律。能量守恒定律告訴我們，有一種形式的能量減少或消失，一定有另一種形式的能量增加或產(chǎn)生，能量的總量是不變的。
【解答】A、洗衣機工作時是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A錯誤；
B、水沸騰時，水蒸氣將壺蓋頂起，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；
C、根據(jù)能量守恒定律，能量無論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移，能量總和不會改變，故C錯誤；
D、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，一切能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化都遵循這一規(guī)律，故D正確。
故答案為：D。
7.關(guān)于能量，下列說法錯誤的是（　　）
A．我們周圍的物質(zhì)都具有能量
B．不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化
C．0℃的冰塊沒有能量
D．聲音既能傳遞信息又能傳遞能量
【解答】解：AC、一切物體都有內(nèi)能，因此，我們周圍的物質(zhì)都具有能量，0℃的冰塊也不例外，除了內(nèi)能，我們周圍的物體也可能具有機械能、光能、化學(xué)能等其它形式的能量，故A正確，C錯誤；
B、自然界中能量以不同的形式存在著，不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，故B正確；
D、由聲音的利用可知，聲音既能傳遞信息又能傳遞能量，故D正確。
故選：C。
8.汽油機的效率一般為20～30%，下列選項可能符合家用轎車等熱機能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】根據(jù)計算出輸出的機械能，再用Q散失=Q-W有計算出散失的熱量即可。
【解答】汽油機的效率最高為30%，則輸出的有用功為：W有=ηQ=30%×1000J=300J；散失的熱量為：Q散失=Q-W有=1000J-300J=700J。
9.下列過程中，能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向正確的是（　　）
A．內(nèi)能可以自動從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體
B．汽車產(chǎn)生的廢氣中放出的熱可以收集起來再利用
C．天然氣燃燒時放出的熱可用來加熱食物，使其內(nèi)能增大
D．火災(zāi)時釋放的內(nèi)能可以加以利用
【答案】C
【解析】【分析】在沒有外力的條件下，內(nèi)能只能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，或者從高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分；排放在大氣中的內(nèi)能無法收集利用，因此能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有方向性，據(jù)此解答即可。
【解答】A.內(nèi)能不能從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，故A錯誤；
B.汽車排放的廢氣中的熱無法收集利用，故B錯誤；
C.天然氣燃燒放出的熱可用來加熱食物，使其內(nèi)能增大，故C正確；
D.火災(zāi)時釋放的內(nèi)能不能加以利用，故D錯誤。
故選C。
10.如圖為桌球運動員擊打白球后，白球撞擊黑球的運動軌跡圖，其中乙和丁點為兩球撞擊后的瞬間，最終分別停留在丙點和戊點。假設(shè)黑白兩球完全一樣，桌面粗糙程度相同。下列有關(guān)不同點對應(yīng)小球機械能大小關(guān)系錯誤的是（　　）
A．乙＞丁 B．乙＞丙 C．甲＞乙+丁 D．丙＝戊
【答案】A
【解析】白球和黑球的質(zhì)量相等，高度相同，重力勢能相同且不變；桌面粗糙程度相同，小球滾動過程中克服摩擦力做功，一 部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，據(jù)此分析判斷即可。
【解答】C.白球從甲點運動到乙點，一部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在乙點撞擊黑球后，一部分動能傳遞給黑球，所以白球在甲點的機械能大于白球在乙點的機械能與黑球在丁點的機械能之和，即甲>乙+丁，故C正確不合題意；
A.乙和丁點為兩球撞擊后的瞬間，最終分別停留在丙點和戊點，由圖可知碰撞后黑球滾動的距離大于白球，且兩球完全相同，則可知碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多，說明碰撞后的瞬間黑球的機械能大于白球，即丁>乙，故A錯誤符合題意；
B.丙點時白球競爭，則白球乙點的動能大于在丙點的動能，即乙>丙，故B正確不合題意；
D.白球和黑球最終分別停留在丙點和戊點，所以白球在丙點和黑球在戊點的機械能相等，即丙=戊，故D正確不合題意。
故選A。
11.如圖為伽利略的理想斜面實驗，如果沒有摩擦力，無論斜面緩陡，小球從A點靜止?jié)L下總會滾到與A處等高的B處或C處，小球好像“記住”了其起始高度。下列說法正確的是（　　）
A．理想斜面實驗是憑空想象的實驗
B．小球從A運動到B過程中，動能先減小后增大
C．小球從甲斜面運動到丙斜面的過程機械能不守恒
D．小球“記住”的是與起始高度相聯(lián)系的能量
【答案】D
【詳解】A．伽利略斜面實驗，是假設(shè)斜面上沒有摩擦力，這是一種理想實驗，不是憑空想象的實驗，故A錯誤；
B．小球從A運動到B過程中，小球的質(zhì)量不變，在不考慮摩擦力的情況下，向下運動時速度變大，向上運動時速度變小，即小球的速度先變大后變小，所以，小球動能先增大后減小，故B錯誤；
C．如果斜面上沒有摩擦力，小球運動到丙斜面過程中，其機械能的總量保持不變，即機械能守恒，故C錯誤；
D．無論斜面緩陡，小球從A點靜止?jié)L下總會滾到與A處等高的B處或C處，小球好像“記住”了其起始高度，其實質(zhì)是保持小球的機械能不變，所以說，“記住”的是與起始高度相聯(lián)系的能量，故D正確。
故選D。
12.如圖所示是一種在陽光下能不斷搖擺的塑料小花。花盆表面的太陽能電板在光照下，產(chǎn)生電流驅(qū)動電動機，使小花左右擺動。則小花擺動過程中涉及的能量形式有　 　能和　 　能等。
【答案】太陽能；；電能；機械能等（兩種即可）
【解析】根據(jù)能量存在形式的知識分析解答。
【解答】花盆表面的太陽能電板在光照下，將天陽能轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生電流驅(qū)動電動機，即將電能轉(zhuǎn)化為機械能，使小花左右擺動。
13.2022年11月，“神舟十五號”航天飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號”F型運載火箭發(fā)射升空。“長征二號”F型運載火箭使用偏二甲肼作為主要燃料，是因為偏二甲肼中儲存著　 　能，“神舟十五號”航天飛船有著巨大的電池板，可將太陽能轉(zhuǎn)化為　 　能儲存在電池板中。
【答案】化學(xué)；電
【解析】（1）燃料本身具有化學(xué)能，通過燃燒的方式轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識解答。
【解答】（1）“長征二號”F型運載火箭使用偏二甲肼作為主要燃料，是因為偏二甲肼中儲存著化學(xué)能；
（2）“神舟十五號”航天飛船有著巨大的電池板，可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池板中。
14.第31屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中涌現(xiàn)出很多優(yōu)秀的作品，其中有一個名為“能量回收系統(tǒng)在公交車上的運用”引起了人們的廣泛關(guān)注。裝置的原理是：把人流踩踏地板的沖擊力轉(zhuǎn)換并收集做為電能，借助人們的重力和車速差動以及在制動過程中通過輪軸的轉(zhuǎn)動，帶動切割磁感線來充電，另外在剎車片上利用車輪滾動的動能轉(zhuǎn)換成電能加以儲存，同時利用導(dǎo)線切割磁場所產(chǎn)生的電能加以回收。該裝置既節(jié)能環(huán)保，成本也低。
(1)把人流踩踏的機械能轉(zhuǎn)化成電能，利用了 原理。
(2)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律分析，產(chǎn)生的電能 人減少的機械能(選填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)使用該裝置公交車每行駛100km，平均可以回收4.5kW·h的電能，足夠讓車內(nèi)功率為6W的LED燈工作 h。
【答案】 電磁感應(yīng) 小于 750
【詳解】(1)［1］產(chǎn)生電能，利用的是電磁感應(yīng)原理。
(2)［2］機械能轉(zhuǎn)化為電能并儲存的過程中，存在能量損耗(輪軸的摩擦及電流的熱效應(yīng)等)，產(chǎn)生的電能會小于機械能。
(3)［3］LED燈工作時間為：
t＝＝750h。
15.圖甲是2022北京冬奧會自由式滑雪大跳臺，在自由式滑雪大跳臺運動過程中涉及到的能量變化和運動軌跡可用圖乙簡化分析，圖乙中木塊以一定的速度滑過A，B點，到C點滑出下落至D點。A和B， C和D之間的垂直距離均為h且AB=BC (AB、BC兩個面粗糙程度相同)。若空氣阻力忽略不計，假定木塊滑下AB斜面時重力所做的功全部轉(zhuǎn)化為克服摩擦所做的功，請你分析木塊從A運動到D的過程中動能的變化情況。
【答案】AB段：木塊滑下AB斜面時重力所做的功全部轉(zhuǎn)化為克服摩擦所做的功，則木塊的動能不變；
BC段：由于克服BC段摩擦做功，導(dǎo)致動能減小；
CD段：不計空氣阻力，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，動能增加.
【解析】在木塊運動過程中，如果重力做功大于克服摩擦做功，那么會有重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，即動能增大；如果二者相等，那就動能不變；如果只有克服摩擦做功，那么動能會減小，據(jù)此分析解答。
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3.8能量的轉(zhuǎn)化與守恒
化學(xué)觀念：通過實例認識能量可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移;知道能量守恒定律并能舉出日常生活中能量守恒;能利用能量守恒定律解釋簡單的生活現(xiàn)象。
科學(xué)思維:初步形成能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀念思維。
科學(xué)探究與實踐:通過永動機的學(xué)習(xí)明白能量守恒定律的含義，通過學(xué)生討論體會能量不會憑空消失，培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)規(guī)律的能力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、不斷探索的精神，對學(xué)生進行思想教育。
1.能量可以在兩個物體之間 ，能量形式也可以
2.能量既不會 ，也不會 ，它只會從一種形式 為另一種形式，或者從一個物體 到另一個物體。而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量 。這就是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的 之一。無論是機械運動，還是生命運動;無論是字宙天體，還是微觀粒子，都遵循這個定律。
3.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的 。內(nèi)能總是自發(fā)地從 物體轉(zhuǎn)移到 物體,而不能自發(fā)地從 物體轉(zhuǎn)移到 物體;機械能可以自發(fā)地轉(zhuǎn)化為 ,而 不能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能。人們是在能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中利用能量的。利用能量是有代價的,也是有條件的,所以要節(jié)約能源。
任務(wù)一:探究能量的相互轉(zhuǎn)化。
【讀圖】下列物體具有哪種形式的能量？物體的能量發(fā)生怎樣變化？
金屬勺放入熱水中 A物上升，B物下降
森林火災(zāi) 特技跳傘
【思考與討論】如圖3-100所示，青蛙從地上躍起捕捉害蟲。在這個過程中，青蛙消耗了什么能？這些能量到哪里去了？青蛙獲得了什么能？這些能量來自哪里？
任務(wù)二:探究能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律
【思考與討論1】氫氧化鈉在水中溶解，溫度會升高；硝酸銨在水中溶解，溫度會降低。這兩種物質(zhì)在溶解過程中，能量的形式各發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化？
【思考與討論2】如圖3-102所示，用電動機提升重物時，電動機消耗的電能，是否都轉(zhuǎn)化為重物的機械能？是否還轉(zhuǎn)化為其他形式的能量？如果把轉(zhuǎn)化后的各種形式的能量全部加起來，是否跟電動機消耗的電能相等？
【思考與討論3】達·芬奇（Leonardo da Vinci，1452~1519）曾設(shè)計了一個“ 永動機 ”：一只圓輪，里面裝有可以自由滾動的重鋼球，如圖 3-103 所示。利用隔板的特殊形狀，使輪子一邊的鋼球總是滾到另一邊距離輪心遠些的地方，這樣，在鋼球的重力作用下，輪子便會轉(zhuǎn)動不息。你認為這個“ 永動機 ”能旋轉(zhuǎn)不息嗎？為什么？
【思考與討論4】請你舉例加以說明，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性有什么實際意義？
總結(jié)本節(jié)的概念，梳理概念之間的聯(lián)系，畫出思維導(dǎo)圖。
1.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的實例中， 分析正確的是（　　）
A．燃料燃燒時發(fā)熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，電能轉(zhuǎn)化為機械能
C．植物吸收太陽光進行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．在熱傳遞中，熱量總是從內(nèi)能多的物體傳到內(nèi)能少的物體
2.動態(tài)制動是現(xiàn)代車輛采用的一種重要制動方式。動態(tài)制動器主要由動態(tài)制動電阻和繼電器等組成，在故障、急停、電源斷開時繼電器將制動電阻接入，通過電阻耗能起到一定的制動作用。其中，制動電阻在消耗能時，所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是（　　）
A．機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．機械能流失到空中
C．電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．機械能轉(zhuǎn)化為電能
3.如圖，利用核能發(fā)電是人類和平利用核能的一個重要方向。下列有關(guān)核電站的敘述正確的是（　　）
A．核反應(yīng)堆是利用核聚變的原理工作的
B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的
C．其能量轉(zhuǎn)化為：核能→機械能→內(nèi)能→電能
D．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢料對環(huán)境和人體是無害的
4.如圖是一種太陽能戶外滿天星LED掛燈，白天利用太陽能電板在光照下產(chǎn)生電流，給蓄電池供電，晚上自動亮燈。下列有關(guān)該戶外燈能量轉(zhuǎn)化的描述錯誤的是（　　）
A．白天太陽能電板將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．白天蓄電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．晚上蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D．晚上LED燈將電能轉(zhuǎn)化為光能
5.過山車是杭州樂園里一項刺激有趣的項目。過山車會由機械將車體送至左側(cè)高臺上，推出高臺后便不再提供動力，下列過山車模型中，一定無法到達右邊平臺的是（　　）
A． B．
C． D．
6.下列有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說法，正確的是（　　）
A．洗衣機工作時是將動能轉(zhuǎn)化為電能
B．水沸騰時，水蒸氣將壺蓋頂起，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．能量無論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移，能量總和會逐漸減少
D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一
7.關(guān)于能量，下列說法錯誤的是（　　）
A．我們周圍的物質(zhì)都具有能量
B．不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化
C．0℃的冰塊沒有能量
D．聲音既能傳遞信息又能傳遞能量
8.汽油機的效率一般為20～30%，下列選項可能符合家用轎車等熱機能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
9.下列過程中，能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向正確的是（　　）
A．內(nèi)能可以自動從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體
B．汽車產(chǎn)生的廢氣中放出的熱可以收集起來再利用
C．天然氣燃燒時放出的熱可用來加熱食物，使其內(nèi)能增大
D．火災(zāi)時釋放的內(nèi)能可以加以利用
10.如圖為桌球運動員擊打白球后，白球撞擊黑球的運動軌跡圖，其中乙和丁點為兩球撞擊后的瞬間，最終分別停留在丙點和戊點。假設(shè)黑白兩球完全一樣，桌面粗糙程度相同。下列有關(guān)不同點對應(yīng)小球機械能大小關(guān)系錯誤的是（　　）
A．乙＞丁 B．乙＞丙 C．甲＞乙+丁 D．丙＝戊
11.如圖為伽利略的理想斜面實驗，如果沒有摩擦力，無論斜面緩陡，小球從A點靜止?jié)L下總會滾到與A處等高的B處或C處，小球好像“記住”了其起始高度。下列說法正確的是（　　）
A．理想斜面實驗是憑空想象的實驗
B．小球從A運動到B過程中，動能先減小后增大
C．小球從甲斜面運動到丙斜面的過程機械能不守恒
D．小球“記住”的是與起始高度相聯(lián)系的能量
12.如圖所示是一種在陽光下能不斷搖擺的塑料小花。花盆表面的太陽能電板在光照下，產(chǎn)生電流驅(qū)動電動機，使小花左右擺動。則小花擺動過程中涉及的能量形式有　 　能和　 　能等。
13.2022年11月，“神舟十五號”航天飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號”F型運載火箭發(fā)射升空。“長征二號”F型運載火箭使用偏二甲肼作為主要燃料，是因為偏二甲肼中儲存著　 　能，“神舟十五號”航天飛船有著巨大的電池板，可將太陽能轉(zhuǎn)化為　 　能儲存在電池板中。
14.第31屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中涌現(xiàn)出很多優(yōu)秀的作品，其中有一個名為“能量回收系統(tǒng)在公交車上的運用”引起了人們的廣泛關(guān)注。裝置的原理是：把人流踩踏地板的沖擊力轉(zhuǎn)換并收集做為電能，借助人們的重力和車速差動以及在制動過程中通過輪軸的轉(zhuǎn)動，帶動切割磁感線來充電，另外在剎車片上利用車輪滾動的動能轉(zhuǎn)換成電能加以儲存，同時利用導(dǎo)線切割磁場所產(chǎn)生的電能加以回收。該裝置既節(jié)能環(huán)保，成本也低。
(1)把人流踩踏的機械能轉(zhuǎn)化成電能，利用了 原理。
(2)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律分析，產(chǎn)生的電能 人減少的機械能(選填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)使用該裝置公交車每行駛100km，平均可以回收4.5kW·h的電能，足夠讓車內(nèi)功率為6W的LED燈工作 h。
15.圖甲是2022北京冬奧會自由式滑雪大跳臺，在自由式滑雪大跳臺運動過程中涉及到的能量變化和運動軌跡可用圖乙簡化分析，圖乙中木塊以一定的速度滑過A，B點，到C點滑出下落至D點。A和B， C和D之間的垂直距離均為h且AB=BC (AB、BC兩個面粗糙程度相同)。若空氣阻力忽略不計，假定木塊滑下AB斜面時重力所做的功全部轉(zhuǎn)化為克服摩擦所做的功，請你分析木塊從A運動到D的過程中動能的變化情況。
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