資源簡介

14.1能量的轉化和守恒課時練習
A組基礎訓練題
一、單選題
1．風力發電是一種可再生、可持續發展的清潔能源，一直是國家大力提倡和發展的能源項目，具有重要的經濟價值，下列風力發電的過程中涉及到的能量轉化的說法正確的是（　　）
A．風車把太陽能轉化為電能 B．風車把電能轉化為風能
C．風車把風能轉化為電能 D．風車把水能轉化為電能
2．有關能量守恒定律，下列說法中正確的是（　　）
A．能量守恒定律只適用于機械能與內能的相互轉化
B．能量守恒定律只適用于能量轉化過程
C．“摩擦生熱”是創造了熱，它不符合能量守恒定律
D．按照能量守恒定律，永動機是不存在的
3．大客車沿盤山公路下山的過程中，司機師傅會不時地踩剎車，當車行駛至中途還會停下來，用水龍頭向車輪閘片處噴水。對于上述現象，王同學聯想到幾個相關物理知識：
①噴水的主要目的是為降低車閘的溫度，以防車閘溫度過高而損壞
②下山過程中，機械能保持不變
③下山過程中，重力對汽車不做功
④剎車過程中有部分機械能轉化為內能
你認為該同學的認識中正確的有（　　）
A．①②③ B．①④ C．①③④ D．①②③④
4．我們生活在能量的世界里，下列關于能量的說法不正確的是（　　）
A．能量是與物體運動有關的物理量
B．物質運動的多樣性與能量形式的多樣性之間沒有關系
C．不同形式的能量之間可以互相轉化
D．能量可以從一個地方轉移到另一個地方
5．下列四幅圖中僅發生能量轉移的一組是（　　）
①試管內的冷水放入熱水中變熱
②煤氣爐將冷水燒熱
③火箭發射升空
④一個球上升一個球下降（不考慮摩擦影響）
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
6．下列能量轉化或轉移的情景中，屬于能量轉移的是（　　）
A．燃料燃燒時發熱
B．用熱水袋取暖
C．鉆木取火
D．電動機帶動水泵把地下水送到地面
二、填空題
7．游樂園的小朋友從滑梯上勻速下滑過程中，小朋友動能 （選填“增大”、“減小”或“不變”），機械能 （選填“增大”、“減小”或“不變”），同時臀部有灼熱感，這是通過 的方式來改變內能的。
8．自然界中，能量的轉化和轉移過程都遵守 定律，隨著科技的發展，人類 （會或不會）制造出永動機。
9．如圖為麻省理工大學教授課堂演示情景，教授將一個擺球從下巴處放手，結果擺球擺回時并沒有砸到他的下巴，這是因為擺球在擺動過程中部分的機械能因為和空氣摩擦轉化為內能而導致擺球的機械能減少，這一過程 （選填“符合”或“不符合”）能量的轉化和守恒定律。
10．如圖所示為一種人們設想中的永動機，它通過高處的水流沖擊葉片，葉片的轉動又帶動抽水機從低處將水抽到高處，從而循環工作，這種永動機 （選填“能夠”或“不能”）永遠工作下去，因為在這一過程中會有一部分 能轉化為 能，而能量的總量保持不變。
11．冬天人們喜歡捧著一杯熱水取暖，這個過程是能量的 （選題“轉化”或“轉移”）；在整個過程中能量的總量 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
12．(1)汽車在剎車過程中，機械能轉化為地面和輪胎的內能，這些內能將無法自動地轉化為汽車的機械能，這種現象說明自發的能量轉化過程是有一定 性的，但在能量的轉化和轉移過程中，能的總量 （選填“不斷減少”“保持不變”或“不斷增加”）．
(2)國產新型電動汽車具有各種“超能力”，其中“能量回收裝置”是在踩下制動踏板時，通過對電路的控制，使驅動電動機變為發電機，以發電機發電產生的阻力來制動，此時，將 能轉化為電能，再將電能轉化為能儲存在蓄電池里，為汽車提供后續運動的能量．有人認為，只要不斷改進，這種汽車就可以一邊行駛，一邊發電，永遠運動下去，這種觀念違背了 ．
三、實驗題
13．如圖所示，在估測薯片熱值的實驗中，小軍設計了兩種對水加熱的方式：
方式一：薯片在燒杯中燃燒；
方式二：薯片在燃燒皿中燃燒。
（1）兩種加熱方式中合理的是 ；在進行實驗時，要讓薯片充分燃燒，操作是 ；
（2）用天平量取水，并測出一片薯片的質量，用以上選取的方式燃盡薯片，并用溫度計測出水升高的溫度，所測出的薯片熱值偏 ，原因是 。

B組能力提升訓練題
一、填空題
1．如圖所示是某球員傳球時足球的一段運動軌跡，其中A點的重力勢能 B點的重力勢能（選填“大于”、“小于”或“等于”）。若不計空氣阻力，足球在下落的過程中，重力勢能轉化為 能。
2．如圖甲所示，在試管內裝些水，用橡膠塞塞住管口，給水加熱。這是通過 的方式改變水的內能。加熱一段時間后，橡膠塞在水蒸氣壓力的作用下沖出去。其能量轉化情況與四沖程熱機 沖程相同。如圖乙所示，在測量滑動摩擦力大小的實驗中，用彈簧測力計拉著木塊水平向右做 運動，木塊受到的滑動摩擦力大小等于拉力大小。這里通過測量拉力大小來間接測出摩擦力大小，運用了 （選填“轉換法”或“放大法”）。
3．電動汽車在行駛時，電能主要轉化為 ；而電動機產生的熱量很難回收，這是因為能量的轉化和轉移是具有 的。有人認為汽車在行駛過程中，可以使發電機發電，從而永遠運動下去，這種說法違背了 定律。
4．如圖所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花會立即燃燒，下壓過程中活塞對筒內空氣 ，空氣的 能增大，該能量轉化過程與汽油機的 沖程相同。

5．隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車已進入尋常百姓家。汽車發動機的主要部分是汽油機，是把汽油燃燒放出的 轉化為機械能的裝置。汽油機工作時，克服摩擦消耗的能量、機械傳熱損失的能量以及廢氣排出帶走的能量，都不能再自動地用來驅動汽車，這是由于能量轉化具有 ，而我們所能利用的能源是有限的，所以需要節約能源。
6．2022年9月22日，女籃世界杯在澳大利亞悉尼舉行，首戰中國女籃107比44大勝韓國隊。如圖所示是籃球落地后又彈起的示意圖。則 （A/B）點的機械能較大， （B/C/D）點的動能肯定小于A點。
7．我市積極探索建立綠色能源體系，在陽光充足的地方鋪設光伏發電板，將 能轉化為電能．電能充足時，利用富余的電能驅動 （選填“電動機”或“發電機”）工作，將空氣壓縮后儲存起來；電能不足時，再利用壓縮空氣發電，充分發揮新能源的利用價值．
8．(1)艦載機在起飛過程中，機殼外的溫度會升高，這是通過 （選填“做功”或“熱傳遞”）的方式改變了機殼的內能。
(2)艦載機飛行時，噴氣發動機將內能轉化為 能。艦載機的噴氣發動機向后噴射出高溫燃氣流，形成的白色氣團 （選填“是”或“不是”）分子的熱運動。艦載機噴出高溫高壓氣體，同時氣體也對飛機施加了推力，這說明了 ，艦載機能夠升空是因為它在甲板上運動時，機翼下表面比上表面的空氣流速 ，從而產生向上的升力。
二、實驗題
9．為了定量研究機械能和內能之間的轉化是否遵循能量守恒定律，小明利用圖所示裝置進行實驗。重物A在下落的過程中通過滑輪、輕繩帶動容器中的金屬葉片與水摩擦生熱，使容器中的水溫度升高了，則水的內能增加 J；經過多次實驗，發現重物A的機械能減少量總是稍大于水的內能增加量，為了使此裝置的機械能更多的轉化為水的內能，你建議小明采取的措施是 。[重物A的質量及每次下落高度保持不變，]
A組基礎訓練題
1．C
【詳解】風力發電的過程中，消耗了風能，得到了電能，因此該過程將風能轉化為了電能。
故選C。
2．D
【詳解】A．能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉化，故A錯誤；
B．能量守恒定律既適用能量轉化過程，又適用于能量的轉移過程，故B錯誤；
C．“摩擦生熱”是將機械轉化為內能的過程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C錯誤；
D．根據能量守恒定律可知，能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到其它物體，而能量的總量保持不變，所以不能制成永動機，故D正確。
故選D。
3．B
【詳解】①噴水的目的是防止車閘因溫度過高而損壞，故用水來降溫，故①正確；
②大客車的下降過程，是一個將重力勢能轉化為動能的過程，為了防止速度過快引起事故，所以要剎車減速。由于摩擦使車減速，導致了車的動能減小，高度降低，重力勢能減小，所以機械能減小，故②錯誤；
③重力勢能轉化為動能的過程就是重力做功的過程，故③錯誤；
④剎車的過程是一個摩擦生熱的過程，機械能轉化為內能，故④正確。
由此可知正確的是①④。
故選B。
4．B
【詳解】AB．能量與物體的運動形式有關，從宏觀到微觀，物質運動形式的多樣性（如機械運動、分子運動、電磁運動等），決定了能量形式的多樣性，即物質運動的多樣性與能量形式的多樣性之間有關系，故A正確，不符合題意；故B錯誤，符合題意；
C．由能量守恒定律可知，不同形式的能量之間可以互相轉化，故C正確，不符合題意；
D．由能量守恒定律可知，能量可以從一個地方轉移到另一個地方，故D正確，不符合題意。
故選B。
5．C
【詳解】①試管內的冷水放入熱水中變熱，屬于熱傳遞，發生了內能的轉移；
②煤氣燃燒時，將煤氣的化學能轉化為內能，之后發生了內能的轉移；
③火箭發射升空，將燃料燃燒產生的內能轉化為機械能，是能量發生了轉化；
④一個球上升一個球下降，屬于機械能的轉移。符合題意的是①④，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
6．B
【詳解】A．燃料燃燒時，將化學能轉化為內能，屬于能量的轉化，故A不符合題意；
B．用熱水袋取暖，是熱傳遞過程，內能從熱水袋轉移到其它物體向上，屬于能量的轉移，故B符合題意；
C．鉆木取火，是克服摩擦做功，將機械能轉化為內能，屬于能量的轉化，故C不符合題意；
D．電動機帶動水泵把地下水送到地面，電動機工作時將電能轉化為機械能，屬于能量的轉化，故D不符合題意。
故選B。
7． 不變 減小 做功
【詳解】[1]小朋友從滑梯上勻速下滑，質量不變，速度不變，動能不變。
[2]小朋友質量不變，高度變小，重力勢能減小；機械能等于動能和重力勢能的總和，所以機械能變小。
[3]下滑過程中克服摩擦做功，機械能轉化為內能，臀部的溫度升高、內能增大，這是通過做功的方式來改變內能的。
8． 能量守恒 不會
【詳解】[1]自然界中，能量的轉化和轉移過程中，能量既不會產生，也不會消失，即都遵守能量守恒定律。
[2]因永動機違背了能量守恒定律，所以人類不會制造出永動機。
9．符合
【詳解】[1]擺球在擺動過程中部分的機械能因為和空氣摩擦轉化為內能而導致擺球的機械能減少，這一過程同樣符合能量的轉化和守恒定律，即在能量轉化和轉移的過程中，能的總量保持不變。
10． 不能 機械 內
【詳解】[1][2][3]他設想的機械裝置不可能實現，因為抽水機在此過程中，存在摩擦，有部分機械能會轉化為內能，即機械能會逐漸減少，所以機械能總量不守恒，他設想的機械裝置不能實現。
11． 轉移 不變
【詳解】[1]人們用熱水取暖，手與熱水之間存在溫度差，水的內能通過熱傳遞的方式轉移到手上，從而改變了手的內能，使手變暖，這個過程是能量的轉移。
[2]根據能量守恒定律可知：能量的利用過程本質是能量的轉移或轉化過程，在轉移或轉化過程中，能量的總量是保持不變的。
12．(1) 方向保持不變 機械
(2) 化學 能量守恒定律
【解析】略
13． 方式二 把薯片碾碎 小
薯片燃燒放出的熱量沒有被水全部吸收
【詳解】（1）[1]由于熱空氣上升，方式一中薯片燃燒產生的熱量很大一部分損失到空氣中，導致結果不準，所以兩種加熱方式中合理的是方式二。
[2]把薯片碾碎，增大了與空氣的接觸面積，可以使薯片充分燃燒。
（2）[3][4]由于薯片不能完全燃燒，且燃燒放出的熱量不能全部被水吸收，導致水升高的溫度偏低，計算出的熱量偏小，根據公式可知，所測出的薯片熱值偏小。
B組能力提升訓練題答案
1． 小于 動
【詳解】[1]同一個足球，質量相同， B點的高度大于A點，故A點的重力勢能小于B點的重力勢能。
[2]若不計空氣阻力，足球在下落的過程中，高度減小，重力勢能減小。速度變大，動能變大，故下落時，是重力勢能轉化為動能。
2． 熱傳遞 做功 勻速直線 轉換法
【詳解】[1]改變物體內能的方式有熱傳遞和做功，給水加熱，這是通過熱傳遞的方式改變水的內能。
[2]高溫的水蒸氣把橡膠塞推了出去，這是把內能轉化為了機械能，熱機的四個沖程中只有做功沖程實現了把內能轉化為機械能。
[3]做勻速直線運動的物體處于平衡狀態，要受到平衡力的作用，此時水平方向上的拉力等于摩擦力。
[4]實驗中不能直接測出摩擦力的大小，只能通過二力平衡的原理，把摩擦力的大小轉換為拉力的大小進行測量。
3． 機械 方向性 能量守恒
【詳解】[1]電動汽車在行駛時，消耗電能，獲得機械能，因此是將電能主要轉化為機械能。
[2]在汽車制動時，與輪胎接觸的地面、輪胎及空氣等獲得的內能，無法自動轉化回去，這是因為能量的轉移和轉化具有方向性的。
[3]無論技術如何改進，汽車也不可能一邊行駛，一邊發電，永遠運動下去，因為能量在轉化過程中必然會有一部分轉化為內能或做額外功消耗掉，因此，這種觀念違背了能量守恒定律。
4． 做功 內 壓縮
【詳解】[1][2]將活塞迅速下壓，活塞對壓縮引火儀內的空氣做功，活塞的機械能轉化為空氣的內能，空氣內能增大，溫度升高，達到棉花的著火點而燃燒。
[3]汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮汽油和空氣的混合物做功，活塞的機械能轉化為混合氣體的內能，所以與該過程的能量轉化與汽油機的壓縮沖程相同。
5． 內能 方向性
【詳解】[1]汽油燃燒發生化學反應，同時放出熱量，所以汽油機將內能轉化為機械。
[2]由于燃料燃燒放出熱量，將內能轉化為機械能，但燃料燃燒產生的內能不能再轉化為燃料的化學能，所以能量的轉化具有方向性。
6． A B
【詳解】[1]由圖示知，籃球彈起的高度逐漸降低，則在這個過程中，要克服摩擦做功，部分機械能轉化為內能，機械能不守恒，所以B點的機械能小于A點的機械能。
[2]由圖示知，C、D兩點的高度比A點低，B點高度比A高，若機械能守恒，則C、D兩點的動能大于A點，B點的動能小于A點的，所以可判定，機械能不守恒時，B點的運動一定比A點的小。
7． 太陽 電動機
【解析】略
8．(1)做功
(2) 機械 不是 力的作用是相互的 小
【詳解】（1）艦載機在起飛過程中，機殼克服摩擦做功，機殼外的溫度會升高，內能增大，這是通過做功的方式改變了機殼的內能。
（2）[1]艦載機飛行時，噴氣發動機通過燃燒燃料產生高溫燃氣流，這些高溫燃氣流向后噴射，從而對艦載機產生推力，使艦載機得以飛行。在這個過程中，噴氣發動機將內能轉化為機械能。
[2]艦載機的噴氣發動機向后噴射出高溫燃氣流，形成的白色氣團是水蒸氣遇冷時液化形成的小水滴，不是分子的熱運動。
[3]艦載機噴出高溫高壓氣體，由力的作用是相互的可知，氣體也對飛機施加了推力。
[4]流體流速越大，壓強越小，艦載機在甲板上運動時，機翼上凸下平，機翼下表面比上表面的空氣流速小，故下表面比上表面的壓強大，從而產生向上的升力，使艦載機能夠升空。
9． 420 見解析
【詳解】[1]的水溫度升高了，根據知，水的內能增加
[2]重物A的機械能減少量，一部分機械能使滑輪克服摩擦做功，一部分轉化為水的內能，同時水在吸熱的同時，也在放熱，所以可采取措施減小熱量散失、保溫、減小滑輪輪軸的摩擦 、用輕質量的繩子等。
答案第1頁，共2頁

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