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3.1能量及其形式
科学观念:理解能量的定义，掌握能量的单位;了解能量的分类;理解不同形式能量之间的转化规律。
科学思维:了解能量的概念和形式，能认识生活中的各种能量，运用能量的思维分析生活中的现象。
探究实践:能通过实验探究能量大小与工作效果的关系。注重实验习惯、实验思维方式的培养，引导学生控制变量，仔细观察、及时记录、分析现象、得出并交流结论。
态度责任:激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的探究精神和团队合作意识;让学生认识到能量在生活中的重要性，培养节约能源、保护环境的意识。
1、斜面斜面实验中,小球好像“记住”了其起始高度。事实上小球“记住”的是与起始高度相联系的 。当我们把小球提高到 A 处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量。能量也简称为 。
2、做机械运动的物体都具有 。
3、食物、植物、汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这种能量属于 。
4、人耳能听到声音，超过一定强度的声音会使人耳产生痛感，使听力受到损伤。强度很大的声音（如爆炸声）还能将玻璃震碎。可见，声音具有能量，这种能量称为
5、家用电器通电后才能工作，电力机车通电后才能行驶，机器人通电后才能执行指令，这表明电具有 ，即 。
6、用遥控器遥控机器时，遥控器将发出电磁辐射，电磁辐射具有能量，这种能量叫做 , 我们每天看到的光就是一种 。
7、人类的行走属于 运动，所具有的能是 能。食物中储存的能量属于 能。煤炭等燃料储存的能也属于 能。
任务一：探究认识能量。
1、如图实验中，小球一旦从斜面滚下，它将会继续滚上另一个斜面，如果没有摩擦力，小球在斜面乙、丙上的最高点高度是否相同呢 。
2、【思考与讨论】我们日常生活中的每一项活动都与能量有关吗 请举例说明。
任务二：探究能量的形式
1、【思考与讨论】雷电交加的场面非常壮观，那么，雷电具有哪些形式的能量？
2、【思考与讨论】有一种手摇手电筒，使用时只要将它来回摇晃几下，手电筒的小灯泡就能发光。
来回摇晃手电筒时，手电筒具有什么形式的能量？
总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。
1、维持人体生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自 （　　）
A．流水和风 B．太阳辐射能
C．绿色植物的能量 D．深埋在地下的煤和石油
2、下列关于能的说法，不正确的是（　　）
A．能量无处不在，能量的形式多种多样
B．我们的生活离不开能量，即使在睡觉的时候也需要能量
C．运动的物体具有能量，静止的物体是没有能量的
D．所有的自然现象都涉及能量
3、法国国家频率管理局9月12日发布公告称，检测结果显示苹果iPhone12手机的电磁波辐射值超出欧盟标准，已要求苹果公司自当日起从法国市场暂时下架这款手机。“手机的电磁波辐射”具有（　　）
A．机械能 B．电磁能 C．电能 D．内能
4、能量形式多种多样，下列有关物体具备的能量描述错误的是（　　）
A．风具有风能 B．奔跑的豹有动能
C．食物中有化学能 D．跳水运动员有弹性势能
5、如图所示是车载摇摆太阳花，在阳光下才会使劲摇摆。它的摇摆所需的能量来自（　　）
A．太阳能 B．动能 C．电能 D．化学能
6、某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（ ）
A．电能→机械能→光能 B．光能→机能→电能
C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
7、关于常见的能，下列说法不正确的是（　　）
A．河水流淌时具有机械能
B．储存在食物中的能量属于化学能
C．雷达能接收、发射电磁能
D．煤炭等燃料储存的能量属于机械能
8、我国科学工作者在南中国海海底发现了一种俗称“可燃冰”的冰块天然气水合物，能源总量可达到全国石油总量的一半，燃烧1m3“可燃冰”释放的能量与164m3天然气相当，据此可判断“可燃冰”（　　）
A．具有较高的内能 B．具有较高的化学能
C．只有燃烧时才有内能 D．没有点燃时没有化学能
9、甲同学和乙同学分头查阅了关于能量的许多资料，得到了如下一些信息。
①海啸时，海洋中聚积的能量形成滔天巨浪，造成严重的损失。
②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，可利用它来发电。
③火山爆发将大量的地热能带到地面，给所到之处带来较大破坏。
④地热能可直接用于室内取暖、供热和工业发电。
⑤水力发电是利用水能进行发电。
⑥雨季，长江洪水暴发时会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇。
⑦泥石流突然暴发具有极大的破坏性。
（1）他们经过讨论将上述能量分为两大类：一类属于有益的能量，如　 　；另一类属于有害的能量，如　 　。
（2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的　 　能，一旦释放可以产生强大的破坏力。
10、甲同学和乙同学分头查阅了关于能量的许多资料，得到了如下一些信息。
①海啸时，海洋中聚积的能量形成滔天巨浪，造成严重的损失。
②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，可利用它来发电。
③火山爆发将大量的地热能带到地面，给所到之处带来较大破坏。
④地热能可直接用于室内取暖、供热和工业发电。
⑤水力发电是利用水能进行发电。
⑥雨季，长江洪水暴发时会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇。
⑦泥石流突然暴发具有极大的破坏性。
（1）他们经过讨论将上述能量分为两大类：一类属于有益的能量，如　 　；另一类属于有害的能量，如　 　。
（2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的　 　能，一旦释放可以产生强大的破坏力。
11、金秋时节正是涌泉蜜桔丰收的季节，农民需在不同的时期合理施肥才能让橘子皮薄汁多。
（1）下列化肥中，属于氮肥的是 。（填字母）
A．碳酸氢铵[NH4HCO3] B．草木灰（主要成分[K2CO3] ） C．磷矿粉[Ca3(PO4)2]
（2）涌泉一些果农种植大棚早熟蜜柑时，常向大棚中补充气体肥料CO2，目的是促进其光合作用。此过程实现的能量转化为 。
12、杭州绕城下沙南出口在元旦开通，下沙开车去机场最快十分钟．地铁1号线三期从下沙江滨到机场也只需要12分钟左右．
（1）小应开车从下沙南出发，小应的汽车使用无铅汽油，我国部分地区使用乙醇汽油．请写出乙醇（C2H5OH）在足量的氧气中完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式．　 　
（2）为了改善汽车内空气质量，车内安装智能空气净化器。空气净化一般经过 ①滤网过滤 ②活性炭吸附 ③负离子沉降 ④臭氧消毒等四步骤，其中主要通过化学变化实现净化目的的是　 　。（填序号）
（3）从低碳环保考虑，许多人会选择电动汽车代步，用直流充电桩给电动汽车充电时将电能转化为　 　贮存在电动汽车的蓄电池内．
（4）地铁的动力为电力，开动时电车上裸露的电刷沿架空电线滑动．当它开动时，跟架空电线的接触点上，由于高速摩擦，会产生高温，因此接触点上材料应该具有耐高温、不易氧化，能导电的性质．下列材料较为合适的是______.
A．金刚石 B．石墨 C．铝 D．铜3.1能量及其形式
科学观念:理解能量的定义，掌握能量的单位;了解能量的分类;理解不同形式能量之间的转化规律。
科学思维:了解能量的概念和形式，能认识生活中的各种能量，运用能量的思维分析生活中的现象。
探究实践:能通过实验探究能量大小与工作效果的关系。注重实验习惯、实验思维方式的培养，引导学生控制变量，仔细观察、及时记录、分析现象、得出并交流结论。
态度责任:激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的探究精神和团队合作意识;让学生认识到能量在生活中的重要性，培养节约能源、保护环境的意识。
1、斜面斜面实验中,小球好像“记住”了其起始高度。事实上小球“记住”的是与起始高度相联系的能量。当我们把小球提高到 A 处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量。能量也简称为能。
2、做机械运动的物体都具有机械能。
3、食物、植物、汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这种能量属于化学能。
4、人耳能听到声音，超过一定强度的声音会使人耳产生痛感，使听力受到损伤。强度很大的声音（如爆炸声）还能将玻璃震碎。可见，声音具有能量，这种能量称为声能
5、家用电器通电后才能工作，电力机车通电后才能行驶，机器人通电后才能执行指令，这表明电具有能量，即电能 。
6、用遥控器遥控机器时，遥控器将发出电磁辐射，电磁辐射具有能量，这种能量叫做电磁能, 我们每天看到的光就是一种电磁能。
7、人类的行走属于机械运动，所具有的能是机械能。食物中储存的能量属于化学能。煤炭等燃料储存的能也属于化学能。
任务一：探究认识能量。
1、如图实验中，小球一旦从斜面滚下，它将会继续滚上另一个斜面，如果没有摩擦力，小球在斜面乙、丙上的最高点高度是否相同呢 。
【答案】在这里我们会发现一个富有启发性的事实:如果没有摩擦力，不管斜面乙、丙比斜面甲陡些还是缓些，小球总是会滚到斜面乙上的B处或斜面丙上的C处，而B处或C处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同。
2、【思考与讨论】我们日常生活中的每一项活动都与能量有关吗 请举例说明。
【答案】我们日常生活中的每一项活动都与能量有关。例如，人在运动时需要消耗能量;汽车行驶时需要消耗燃料中的能量。
任务二：探究能量的形式
1、【思考与讨论】雷电交加的场面非常壮观，那么，雷电具有哪些形式的能量？
【答案】雷电发出震耳欲聋的声音说明雷电具有声能;雷电是大气中的一种放电现象，说明雷电具有电能;发生雷电时,收音机发出“咔咔”声、闪电能发出炫目的光,说明闪电具有电磁能。
2、【思考与讨论】有一种手摇手电筒，使用时只要将它来回摇晃几下，手电筒的小灯泡就能发光。
来回摇晃手电筒时，手电筒具有什么形式的能量？
【答案】使用时只要将手电筒来回摇晃几下，手电筒的小灯泡就能发光，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场中就做切割磁感线运动，故线圈中有感应电流产生，在这个过程中能量转化是机械能转化为电能。
总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。
1、维持人体生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自 （　　）
A．流水和风 B．太阳辐射能
C．绿色植物的能量 D．深埋在地下的煤和石油
【答案】B
【解答】植物利用太阳能进行光合作用，制造处有机物，有机物中储存着化学能，有机物中的能量通过细胞的呼吸作用重新释放出来，维持生命活动所需的能量，所以维持人体生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自太阳能；故答案为：B.
2、下列关于能的说法，不正确的是（　　）
A．能量无处不在，能量的形式多种多样
B．我们的生活离不开能量，即使在睡觉的时候也需要能量
C．运动的物体具有能量，静止的物体是没有能量的
D．所有的自然现象都涉及能量
【答案】C
【解答】A.能量无处不在，能量的形式多种多样，故A正确不合题意；B.我们的生活离不开能量，即使在睡觉的时候也需要能量，故B正确不合题意；C.运动的物体具有能量，静止的物体照样有能量，故C错误符合题意；D.所有的自然现象都涉及能量，故D正确不合题意。故选C。
3、法国国家频率管理局9月12日发布公告称，检测结果显示苹果iPhone12手机的电磁波辐射值超出欧盟标准，已要求苹果公司自当日起从法国市场暂时下架这款手机。“手机的电磁波辐射”具有（　　）
A．机械能 B．电磁能 C．电能 D．内能
【答案】B
【解答】 “手机的电磁波辐射”具有电磁能，故B正确，A、C、D错误。故选B。
4、能量形式多种多样，下列有关物体具备的能量描述错误的是（　　）
A．风具有风能 B．奔跑的豹有动能
C．食物中有化学能 D．跳水运动员有弹性势能
【答案】D
【解析】（1）空气流动形成风，风具有的能量叫风能；（2）物体由于运动而具有的能叫动能；（3）化学能是物质发生化学反应时才释放出来的能量，一般储存在物体内部。（4）物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
【解答】A.风具有风能，故A正确不合题意； B.奔跑的豹有动能，故B正确不合题意； C.食物中有化学能，故C正确不合题意； D.跳水运动员没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故D错误符合题意。
故选D。
5、如图所示是车载摇摆太阳花，在阳光下才会使劲摇摆。它的摇摆所需的能量来自（　　）
A．太阳能 B．动能 C．电能 D．化学能
【答案】A
【详解】花盆表面的太阳能电板在光照下，电板将太阳能转化为电能，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。故选A。
6、某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（ ）
A．电能→机械能→光能 B．光能→机能→电能
C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
【答案】C
【详解】太阳能板把太阳能（光能）转化为电能，供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合。综上所述此过程中发生的能量转换与答案C一致。故选C。
7、关于常见的能，下列说法不正确的是（　　）
A．河水流淌时具有机械能
B．储存在食物中的能量属于化学能
C．雷达能接收、发射电磁能
D．煤炭等燃料储存的能量属于机械能
【答案】D
【解答】A.河水流淌时，由于水做机械运动具有机械能，故A正确不合题意； B.储存在食物中的能量属于化学能，故B正确不合题意； C.雷达能接收、发射电磁波，即接受和发射电磁能，故C正确不合题意； D.煤炭等燃料储存的能量属于化学能，故D错误符合题意。故选D。
8、我国科学工作者在南中国海海底发现了一种俗称“可燃冰”的冰块天然气水合物，能源总量可达到全国石油总量的一半，燃烧1m3“可燃冰”释放的能量与164m3天然气相当，据此可判断“可燃冰”（　　）
A．具有较高的内能 B．具有较高的化学能
C．只有燃烧时才有内能 D．没有点燃时没有化学能
【答案】B
【解析】能够燃烧的物体叫做燃料，燃料本身具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能。1m3可燃冰释放出的能量与燃烧164m3天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰”具有很高化学能．故选B．一切物体都具有内能，燃料还具有化学能；“可燃冰”燃烧时可以释放出很大的能量，即将化学能转化为内能．
9、甲同学和乙同学分头查阅了关于能量的许多资料，得到了如下一些信息。
①海啸时，海洋中聚积的能量形成滔天巨浪，造成严重的损失。
②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，可利用它来发电。
③火山爆发将大量的地热能带到地面，给所到之处带来较大破坏。
④地热能可直接用于室内取暖、供热和工业发电。
⑤水力发电是利用水能进行发电。
⑥雨季，长江洪水暴发时会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇。
⑦泥石流突然暴发具有极大的破坏性。
（1）他们经过讨论将上述能量分为两大类：一类属于有益的能量，如　 　；另一类属于有害的能量，如　 　。
（2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的　 　能，一旦释放可以产生强大的破坏力。
【答案】（1）②④⑤；①③⑥⑦ （2）机械
【解答】（1）根据题干可知，属于有益的能量的是 ②④⑤ ；属于有害的能量，如①③⑥⑦。（2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的机械能，一旦释放可以产生强大的破坏力。
10、甲同学和乙同学分头查阅了关于能量的许多资料，得到了如下一些信息。
①海啸时，海洋中聚积的能量形成滔天巨浪，造成严重的损失。
②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，可利用它来发电。
③火山爆发将大量的地热能带到地面，给所到之处带来较大破坏。
④地热能可直接用于室内取暖、供热和工业发电。
⑤水力发电是利用水能进行发电。
⑥雨季，长江洪水暴发时会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇。
⑦泥石流突然暴发具有极大的破坏性。
（1）他们经过讨论将上述能量分为两大类：一类属于有益的能量，如　 　；另一类属于有害的能量，如　 　。
（2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的　 　能，一旦释放可以产生强大的破坏力。
【答案】（1）②④⑤；①③⑥⑦ （2）机械
【解析】（1）凡是被人类利用的能量就是有益的能量，凡是影响人类生活和生产的能量都是有害的能量；（2）物体由于做宏观运动而产生的能量叫机械能，据此分析解答。
【解答】（1）根据题干可知，属于有益的能量的是 ②④⑤ ；属于有害的能量，如①③⑥⑦。（2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的机械能，一旦释放可以产生强大的破坏力。
11、金秋时节正是涌泉蜜桔丰收的季节，农民需在不同的时期合理施肥才能让橘子皮薄汁多。
（1）下列化肥中，属于氮肥的是 。（填字母）
A．碳酸氢铵[NH4HCO3] B．草木灰（主要成分[K2CO3] ） C．磷矿粉[Ca3(PO4)2]
（2）涌泉一些果农种植大棚早熟蜜柑时，常向大棚中补充气体肥料CO2，目的是促进其光合作用。此过程实现的能量转化为 。
【答案】 A 太阳能 → 化学能
【详解】（1）A、碳酸氢铵[NH4HCO3]中含有氮元素，属于氮肥，正确；
B、草木灰[主要成分K2CO3]中含有钾元素，属于钾肥，错误；
C、磷矿粉[Ca3（PO4）2]中含有磷元素，属于磷肥，错误。
故选A。
（2）光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时释放氧气的过程。常向大棚中补充气体肥料CO2，目的是促进其光合作用。此过程实现的能量转化为太阳能 → 化学能。
12、杭州绕城下沙南出口在元旦开通，下沙开车去机场最快十分钟．地铁1号线三期从下沙江滨到机场也只需要12分钟左右．
（1）小应开车从下沙南出发，小应的汽车使用无铅汽油，我国部分地区使用乙醇汽油．请写出乙醇（C2H5OH）在足量的氧气中完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式．　 　
（2）为了改善汽车内空气质量，车内安装智能空气净化器。空气净化一般经过 ①滤网过滤 ②活性炭吸附 ③负离子沉降 ④臭氧消毒等四步骤，其中主要通过化学变化实现净化目的的是　 　。（填序号）
（3）从低碳环保考虑，许多人会选择电动汽车代步，用直流充电桩给电动汽车充电时将电能转化为　 　贮存在电动汽车的蓄电池内．
（4）地铁的动力为电力，开动时电车上裸露的电刷沿架空电线滑动．当它开动时，跟架空电线的接触点上，由于高速摩擦，会产生高温，因此接触点上材料应该具有耐高温、不易氧化，能导电的性质．下列材料较为合适的是______.
A．金刚石 B．石墨 C．铝 D．铜
【答案】（1）C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O （2）④ （3）化学能 （4）B
【解析】（1）根据酒精燃烧生成二氧化碳和水分析；
（2）根据化学变化有新物质生成分析；
（3）根据充电是电能转化为化学能分析；
（4）根据金刚石不能导电，石墨导电、耐高温、常温化学性质稳定，铝和铜易氧化分析。
【解答】（1）酒精燃烧生成二氧化碳和水，反应方程式为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O ；
（2） ①滤网过滤、②活性炭吸附、③负离子沉降都没有新物质生成，发生的是物理变化， ④臭氧消毒有新物质生成，发生的化学变化；
（3） 用直流充电桩给电动汽车充电时将电能转化为化学能；
（4）金刚石不具有导电性，铝、铜易氧化，石墨耐高温、不易氧化且能导电，故选B。

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