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2014科学总复习第20课时 能的转化和守恒

发布时间:2014-02-12 17:07:00  

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第20课时 能的转化和守恒

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1.能的转化与守恒(了解) (1)常见的各种形式能:太阳能、化学能、机械能、电 能、内能、核能等。各种形式的能之间可以相互转 能的转化与守恒定律 。 化,能的转化与转移遵循_____________________ (2)能的转化与守恒定律 转 能量既不会创生也不会消灭,它只会从一个物体____ 移 转化 为另一种形 ____到另一个物体,从一种形式________ 不变 。 式,而能的总量保持________ 【注意】能量既不会创生也不会消灭,“永动机”是无 法实验现的。
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2.机械能(理解)

(1)动能:
运动 而具有的能。 含义:物体由于________ 速度的大小 与_______________ 质量的大小 。 影响因素:_____________

(2)重力势能: 物体由于被举高 而具有的能。 含义:__________________
质量的大小 与______________ 高度的高低 。 影响因素:______________ (3)弹性势能:

弹性形变 而具有的能。 含义:物体由于发生____________
形变 程度大小的影响。 影响因素:主要是受到________
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(4)动能和势能的转化

①动能和势能可以相互转化,在一定条件下,动能可以转
化为势能,势能也可以转化为动能。 ②机械能守恒:在动能和势能的相互转化过程中,若没有 保持不变 。 机械能的损失,机械能的总量____________ 【注意】在探究动能、势能的影响因素时要控制变量。

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3.内能(理解) (1)含义:构成物质的大量微粒(如分子、原子、离子等) 无规则运动 而具有的能,俗称热能。 做______________

(2)内能的改变:
增加 ;物体对外 ①做功:对物体做功,物体的内能_______

减少 。 界做功,物体的内能________
②热传递。 (3)热值:单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放的热 J/kg 。 量。单位:________ 【注意】做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
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4. 核能(了解) (1)含义:原子核是可以改变的,且在有些改变的过程 中还会释放出巨大的能量,这种能量叫做核能。 (2)获得核能的途径

重核裂变:质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个
新原子核,并释放出能量的过程。 原子弹:根据核裂变的原理制成。

轻核聚变:2个质量较小的原子核结合成

质量较大的新
核,同时释放出能量的过程。

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氢弹:根据核聚变的原理制成。

(3)核能的和平利用
核电站:核电站就是对核能的有效利用。 机械能 内能 电能 能量转化:核能→________→_________→_______

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1.[2013· 济宁]我国研制的“神舟九号”试验飞船在返回地面通 过大气层的飞行中,下列说法中不正确的是 ( A )

A.飞船的机械能保持不变
B.飞船的一部分机械能转化为内能 C.飞船的势能越来越小

D.飞船的外表温度会升高
【解析】 飞船在返回地面通过大气层的飞行中,速度减 小,动能减少,高度降低,势能减少,机械能减少。
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2.[2012· 达州]关于温度、热量和内能,下列说法正确的是

( C
A.温度高的物体内能一定大 B.物体的温度越高,所含的热量越多

)

C.内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内 能就一定不变 【解析】 温度高的物体内能不一定大,还与质量等其 他因素有关,热量是传递的能量。液体沸腾过程,晶体

熔化过程吸收热量,温度不变,内能改变。
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3.[2012· 福州]下列实验例中,属于机械能转化为内能的 是 A.流星穿过大气层时发热发光 B.冬天,嘴对着双手哈气 ( A )

C.汽油机工作过程中燃烧汽油推动活塞做功
D.不锈钢汤勺放在热汤中 【解析】 陨石坠入地球大气层成为流星是机械能转化

为内能的过程;冬天,嘴对着双手哈气,是利用热传
递的方式改变内能的;汽油机的活塞在燃气推动下运 动,内能转化为机械能;不锈钢汤勺放在热汤中,是 内能的一种转移。
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机械 能转 4.[2013· 淮安]汽车在刹车过程中,因摩擦将________
内 能。转化后,这些能量 化为地面、轮胎和空气的______

将无法再自动转化为使汽车行驶所需要的能量,这种现
方向 性,但在能量的转化或 象说明能量的转化具有________ 不变 。 转移过程中,能的总量保持________ 5.[2013· 衢州]小徐利用如图实验来研究物体动能大小与哪 些因素有关。让质量不同的钢球从斜面上同一高度静止 释放,钢球运动到斜面底部,推动木块运动一段距离后 停下。实验数据见下表:

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图20-1 实验次 钢球质 钢球到达斜面底部 木块移

动的 量m(克) 时的速度v(米/秒) 距离s(厘米) 数

1
2 3
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20
40 60

1.8
1.8 1.8

30
59 87

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钢球 (1)表格中的实验数据说明了钢球的动能大小与______ 质量(或质量) 有关。 _____________ (2)小徐对如何判断钢球的动能大小进行深入思考后认

为:可以通过比较钢球推动木块移动距离的大小来反
做功 的多少,从而判断钢球动能的 映钢球对木块________ 大小。

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类型之一 理解能的转化与守恒定律 [2013· 金华]下列有关能量转化和守恒的说法正 确的是 ( D ) A.用电器通电工作时,将其他形式的能转化为电能 B.氢氧化钠与盐酸反应是放热反应,该反应将内能 转化为化学能 C.植物光合作用合成有机物,说明能量可以创生 D.“既要马儿跑,又要马儿不吃草”违背了能量转化 和守恒定律
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【解析】 用电器通电工作时,将电能转化为其他形式 的能。化学反应的放热反应把化学能转化为内能。

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[2012· 包头]如图20-2所示是一个左右对称的凹形 槽,将小球从A点由静止释放,若小球由A点到B点运动过 程中克服摩擦力做的功用W表示,忽略空气阻力,则下列 说法正确的是 ( A )

图20-2

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A.小球从A点运动到B点的过程中,势能的减少量与 动能的增加量之差等于W B.小球能够从A点运动到D点 C.小球从A点运动到B点的过程中,势能的减少量等 于动能的增加量 D.小球从A点运动到C点的过程中,机械能的减少量 等于动能的增加量 【解析】 由于小球在运动过程中,需要克服摩擦做 功,有部分机械能转化为内能,机械能总量减少,因此A 点释放后不可能到达等高的D点,小球从A点运动到B点的 过程中,势能的减少量与动能的增加量之差等于W。
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【点悟】 判断能量的转化要分析转化过程前、后的能

量形式,理解能量转化与守恒定律是解题的关键。

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类型之二

理解动能和势能的转化

[2013· 湘西]如图20-3所示是一同学正在体育课

中进行实验心球投掷训练,投出的实验心球在上升过程中
( C )

图20-3

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A.动能不变,重力势能增加 B.重力势能不变,动能增加

C.动能转化为

重力势能
D.重力势能转化为动能 【解析】 重力势能的大小与物体的质量和所处的高度 有关,实心球在最高时,所具有的重力势能最大。

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【预测变形一】

如图20-3所示的是运动员在铅球 ( A )

比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中动能Ek随 时间t变化的曲线最接近图20-4中的是

图20-4

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【解析】 由于铅球离手后上升到一定高度再下落,在 铅球上升过程中动能减少,到最高点时动能最小,但不会 不存在动能,下落过程中动能增加。

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【预测变形二】

[2012· 广州]把篮球抛向空中,忽略

空气阻力,如图20-5所示图像中哪一图像能正确反映篮
球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关 系 ( A )

图20-5

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【解析】 篮球离手后势能与动能之间互相转化,但由 于忽略空气阻力,机械能没有损耗,机械能总量保持不 变。

【点悟】 机械能之间发生转化的同时需注意有没有机
械能转化为内能等其他形式的能,若有转化,机械能总量 发生变化。

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类型之三

理解内能

[2013· 杭州]实验装置如图20-6所示,在一个厚 壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚(乙醚极易挥发)的棉花, 用力把活塞迅速下压,棉花就会立即燃烧。根据该实验现 象得出的下列结论正确的是 ( D )

图20-6
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A.气体比液体更容易被压缩 B.浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点 C.活塞迅速下压,乙醚蒸气液化放出热量,使棉花 燃烧

D.外界对物体做功时,物体的内能会增加
【解析】 棉花的着火点不能降低,棉花燃烧是因为棉 花的内能增加,增加的内能来自于压缩气体做功。

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[2012· 安徽]下列关于功、内能和热量的描述中正确的 是 ( B ) A.物体的温度不变,内能一定不变 B.做功和热传递都能改变物体的内能 C.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【解析】 一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、 温度、状态有关,温度不是决定物体内能大小的唯一因 素;热传递的条件是:有温度差;热传递的特点是:高温 物体放出热量,低温物体吸收热量,热量从高温物体传

给 低温物体。
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【点悟】 改变物体内能的两种方式为做功和热传递。

改变物体内能的两种方法是等效的。内能是指物体内部所
有分子的分子动能和分子势能的和;物体的内能发生变 化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化。

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不理解动能势能大小影响因素致错 [2013· 齐齐哈尔]如图20-7所示,一个小球从光滑斜

面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A
点时具有的重力势能为50 J,若不计空气阻力,以下说法 不正确的是 ( )

图20-7
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A.小球到达底端时动能大于50 J

B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能 D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能 【错解】 A 【错因分析】 以机械能转化守恒分析误认为到达底端时的 动能和A点时的重力势能相等。在A点时的机械能包含动能和重 力势能。 【正解】 C

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[2012· 昆明]商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过 不变 ,势能________( 变大 填 “变大”“变 程中,顾客的动能________ 小”或“不变”)。为节约能源,有的商场安装了自动调速电 动扶梯,这种扶梯不载人时,以较低速度v1运行;载人时 则以较高的速度v2运行。如果v2=5v1,那么仅对扶梯做功 5 倍。 的功率,以v2上行时的功率是以v1上行时的_____

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【解析】 受机械能相互转化定势思维的影响,错 误的认为上升过程动能变小,势能增大,审题忽略匀速 F 上升。电梯上升时摩擦阻力不变,根据 P= 可知,F V 不变,速度是 5 倍,功率也是 5 倍。

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