资源简介

(共58张PPT)
20.1能量的转化与守恒
沪科版物理九年级考点练习
1.下列实例中，能量转化正确的是( ____ )
A.内燃机的做功冲程——内能转化为机械能
B.手机充电——电能转化为内能
C.水电站发电——内能转化为电能
D.发光二极管工作——内能转化为光能
【解析】解：A、内燃机在做功冲程，故A正确；
B、给手机电池充电的过程中消耗了电能，是电能转化为化学能；
C、水电站发电时，最终会得到电能，故C错误；
D、发光二极管工作时，得到了光能和内能，故D错误。
故选：A。
A
2.如图是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰”挎照明灯，下列解释合理的是( ____ )
A.小风扇是风力发电机，发电时将机械能转化为电能
B.照明灯工作时，没有消耗电能
C.光电池板是将电能转化为光能的装置
D.蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
【解析】解：A、小风扇是风力发电机，消耗了机械能，故将机械能转化为电能；
B、照明灯工作时，消耗了电能；
C、光电池板工作时，获得了电能，故C错误；
A
D、蓄电池在夜晚放电时，获得了电能，故D错误。
故选：A。
3.关于以下四幅图片的描述，说法正确的是( ____ )
________
A.图甲中，将气球在头发上摩擦后，小女孩的头发会飘起来，是因为气球带电，头发不带电
B.图乙中，给瓶内打气，瓶塞跳起时的能量转化形式与热机做功冲程的能量转化形式相同
C.图丙中，设想的永动机可能实现
D.图丁中，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管一端，发现吸管向橡胶棒靠近，说明吸管一定带正电
B
【解析】解：A、将气球在头发上摩擦后，是因为摩擦使气球和头发带上了异种电荷而相互吸引；
B、给瓶内打气，都是内能转化为机械能；
C、根据能量守恒定律，必然有一部分能量散失到空气中，故C错误；
D、根据异种电荷相互吸引和带电体可以吸引轻小物体可知，发现吸管向橡胶棒靠近，也可能不带电。
故选：B。
4.图中四个事例的能量转化与其余三个不同的是( ____ )
A.___
瓶塞冲出
B.__
做功冲程
C
C._
压缩气体
D.____
盒盖飞出
【解析】解：
A、水蒸气将软木塞冲开，水蒸气的内能会减小；
B、做功冲程中，内能转化为机械能；
C、用力将活塞压下，使筒内空气的内能增大，达到了棉花的着火点，此过程中机械能转化为内能；
D、盒内气体对盒盖做功；
综上分析，C选项的能量转化与其余三个不同。
故选：C。
5.下列情景中，属于能量转移的是( ____ )
A.钻木取火
B.燃料燃烧时发热
C.在热水中加入凉水变成一杯温水
D.电动机带动水泵把地下水送到地面
【解析】解：A．钻木取火是克服摩擦做功，属于能量的转化；
B．燃料燃烧时发热，属于能量的转化；
C．在热水中加入凉水变成一杯温水，热水的热量传递给凉水，故C正确；
D．电动机带动水泵把地下水送到地面，转化为水的机械能。
C
6.关于能量及其转化，下列说法正确的是( ____ )
_______
A.图甲中掉落地上的小球跳起的高度越来越低，此过程中能量逐渐消失
B.图乙中给手机充电时，化学能转化为电能
C.图丙中太阳能电池板是将太阳能转化为化学能的装置
D.图丁中显示的永动机不可能制造出来
D
【解析】解：A、图甲中，但是越来越低，能量没有消失；
B、图乙中给手机充电时，获得化学能，故B错误；
C、太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置；
D、由于能量的总量是守恒的，所以永动机是无法制成的。
故选：D。
7.下列属于内能转移的是( ____ )
A.双手摩擦生热
B.泡热水取暖
C.植物光合作用
D.用电灯照明
【解析】解：A、双手摩擦生热是机械能转化为内能；
B、泡热水取暖是热传递，故B符合题意；
C、光合作用是太阳能转化为化学能；
D、电灯照明是电能转化为光能。
故选：B。
B
8.关于能量，下列说法正确的是( ____ )
A.燃料燃烧时化学能转化为内能
B.电风扇工作时把机械能转化为电能
C.因为能量守恒，所以“永动机”可以制成
D.能量无论是转化还是转移，能量的总量都是逐渐减少
【解析】解：A、燃料燃烧时温度升高，是化学能转化为内能；
B、电风扇工作时把电能转化为机械能；
C、“永动机”违背了能量守恒定律，故C错误；
D、一个物体能量增加，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的。
A
9.2023年5月28日，国产C919大型客机圆满完成首次商业飞行。下列有关说法正确的是( ____ )
A.飞机加速升空的过程中，动能减小
B.飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能
C.飞机减速下降的过程中，重力势能不变
D.飞机降落后能在跑道上继续滑行，是由于受到惯性的作用
【解析】解：A、飞机加速升空的过程中，因此动能增大；
B、飞机燃料在燃烧的过程中，故B正确；
C、飞机减速下降的过程中高度降低，故C错误；
D、飞机降落后能在跑道上继续滑行，惯性不是力，故D错误。
B
10.下列关于能量的转化正确的是( ____ )
A.钻木取火——内能转化为机械能
B.太阳能热水器——光能转化为内能
C.日光灯——光能转化为电能
D.电饭锅——电能转化为机械能
【解析】解：A、钻木取火的过程中，获得了内能，故A错误；
B、太阳能热水器使用时，获得了内能，故B正确；
C、日光灯发光时，获得了光能，故C错误；
D、电饭锅在使用时，获得了内能，故D错误。
故选：B。
B
11.如图所示，下列图片描述错误的是( ____ )
_______
A.图1说明温度越高分子的无规则运动就越剧烈
B.图2表明分子间存在相互作用的引力
C.图3显示的就是热机的工作原理
D.图4显示的是永动机现在已经被设计制造出来并实现广泛应用了
D
【解析】解：A、图1，墨水在热水中扩散得快，故A正确；
B、图2，是由于分子间存在引力；
C、图5，是内能转化为机械能；
D、永动机是不能实现的。
故选：D。
12.下列有关能量转化的说法正确的是( ____ )
A.电风扇工作时是将机械能转化为电能
B.光电池板是将光能转化为电能
C.蓄电池在充电时将化学能转化为电能
D.照明灯工作将光能转化为电能
【解析】解：A、电风扇工作时，使电风扇转动，故A错误；
B、光电池板将光能转化为电能；
C、蓄电池在充电时将电能转化为化学能；
D、照明灯工作时主要将电能转化成为光能和内能。
故选：B。
B
13. 我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭，以“1箭22星”方式，创造了我国一箭多星的最高纪录。火箭升空时将燃料燃烧释放的内能转化为 _____ 能，此过程中能量转化方式与内燃机的 _____ 冲程相同。
【解析】解：燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，做功冲程将燃料燃烧释放的内能转化为转化为机械能。
故答案为：机械；做功。
机械
做功
14.指出下列现象能量的转化情况：
(1)电热水壶烧水 __________________ ；
(2)汽油机的做功冲程 ____________________ 。
【解析】解：(1)电热水壶烧水，消耗电能，电能转化为水的内能。
(2)汽油机的做功冲程，进气门和排气门关闭，燃料的内能转化为活塞的机械能。
故答案为：(1)电能转化为内能；(2)内能转化为机械能。
电能转化为内能
内能转化为机械能
15.最近市面上出现了一种“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯
(1)光电池板是将光能转化为 ____ 能；
(2)照明灯是将电能转化为 ____ 能；
(3)小风扇利用风力发电，将 ___________ 能转化为电能；
(4)蓄电池夜晚放电：将 _____ 能转化为电能。
【解析】解：(1)这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板可以把太阳能(光)转化为电能；
(2)照明灯消耗电能而发光，即是将电能转化为光能；
(3)头顶”的小风扇可以把机械(风)能转化为电能，这样只要有风，
电
光
机械(风)
化学
填补了阴天和晚上不能发电的空白；
(4)蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能。
故答案为：(1)电；(2)光；(4)化学。
16.执行与天宫二号交会对接任务的神舟十一号载人飞船，在酒泉卫星发射中心由“长征二号F”运载火箭发射升空后准确进入预定轨道，顺利将2名航天员送上太空，采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。点火后在煤油燃烧的过程中，煤油的化学能转化为 ____ 能，然后转化为火箭的机械能，煤油燃烧掉一部分后 _____ ，比热容大小 _____ 。(最后两空选填“增大”、“减小”或“不变”)
【解析】解：(1)煤油燃烧过程中将化学能转化为燃气的内能；
(2)热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，其热值大小不变；
(3)比热容是物质的一种特性，与质量无关，
内
不变
不变
剩余煤油的比热容大小不变。
故答案为：内；不变。
17.不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，图中给出了两个实例，请你做一些补充。圆圈内A的能量形式是 ____ 能，圆圈内B的能量形式是 ____ 能，序号⑤的实例是 __________ ，植物吸收太阳光进行光合作用应该填在序号 ____ 处。
【解析】解：由图知，电灯将电能转化为光能，加热器将电能转化为内能。
序号⑤将机械能转化为内能，实例为摩擦生热。
植物吸收太阳光进行光合作用是将光能转化为化学能，故应该填在②。
内
电
摩擦生热
②
18.请将能量转化类型与其对应的实例或装置用线连起来。
_________
【解析】解：太阳能热水器将光能转化为内能，太阳能电池板将光能转化为电能，木柴燃烧将化学能转化为内能。
故答案为：
__________
19.如图是长江三峡水力发电的示意图，图中表示出了水力发电站能量转化的过程。请在图中各方框内分别填上一个合适的词(填词的序号)。
可供选择的词是：①电能 ②内能 ③势能 ④化学能 ⑤动能
_______
【解析】解：水库中的水位被抬高，所以具有势能，势能转化为动能，转化为水轮机的动能，用高压输电的方式传输出去
_______
20.能量是可以相互转化的。请把下列我们看到的日常生活中的现象和能量转换的方式相连。
A.点燃蜡烛 a.电能转化成声能
B.风力发电 b.化学能转化为光能和热能
C.收音机播音 c.机械能转化为电能
D.人骑车运动 d.化学能转化成机械能
【解析】解：A、点燃蜡烛的过程中化学能转化为光能和热能的过程；
B、风力发电过程中，最终获得电能；
C、收音机播间时，获得了声能；
D、人骑车运动时，转化为车运动的机械能。
故答案为：
___________
21.将下列物体的活动与对应的能量形式连线。
太阳能 风筝在天上飞
风能 煤气灶烧水
电能 声控开关
机械能 磁悬浮列车
声能 植物进行光合作用
磁能 摩天轮在转动
化学能 小朋友划船比赛
【解析】解：__。
22.如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，水蒸气会把软木塞冲出。在这个实验中，燃料燃烧时的 _____ 能转化为 ____ 能，传给水和水蒸气，最后转化为塞子的 _____ 能。
【解析】解：
在试管中装些水，用酒精灯加热的过程中；这些内能传递给试管中的水，产生大量的水蒸气，大于外界的大气压，即对塞子做功。
故答案为：化学；内；机械。
化学
内
机械
23.晓聪想通过实验探究永动机能否制成，他进行了下列实验：
(1)如图甲所示，在脸盆内装大半盆水，将毛巾一端浸在水中，搭在脸盆边的毛巾 ____ (能/不能)自动吸水，并从垂在盆外的另一端 _____ 。
(2)根据上述实验现象，他设计了一个如图乙所示的“水滴永动机”。为了验证上述图甲的设计是否科学可行，他又用水杯、棉纱织带、水进行如图丙所示的实验。通过观察发现：棉纱 _____ (能/不能)自动地将水从低处抽到高处，相反，它 _____ (能/不能)将上方容器里的水抽向低处。
(3)根据图丙的实验现象，推理出上述“水滴永动机”是 _____ (能/不能)制成的。因为它违背了 __________ 定律。
能
流出
不能
不能
不能
能量守恒
_______
【解析】解：(1)虹吸现象利用液面高度差的作用力吸抽液体，只有当水面超过弯管高度时才会产生液体压强差，可以看到，并从垂在盆外的另一端流出。
(2)根据上述实验现象，他设计了一个如图乙所示的“水滴永动机”，棉纱不能自动地将水从低处抽到高处，它不能将上方容器里的水抽向低处；
(3)根据图丙的实验现象，推理出上述“水滴永动机”是不能制成的。
故答案为：(1)能；流出；不能；能量守恒。
24.小明利用图中的实验装置加热水，他查表得到酒精的热值是q,水的比热容为c水，用温度计测量出此时水的温度为t1，用电子秤测出烧杯中的水的质量为m水，酒精灯的总质量为m酒，接着用酒精灯加热水一定时间后(水没有沸腾)，水减少的质量忽略不计，用温度计测出此时水的温度为t2。
若要求测出此装置加热水的效率，请写出需要补充测量的物理量及符号，并写出η的表达式。(请用题中字母表示)　　；　　。
【解析】解：用电子秤测加热后酒精灯的总质量m酒′，求出消耗的酒精质量为：m酒-m酒′。
水吸收的热量为：Q吸=c水m(t2-t1)，酒精燃烧放出的热量为：Q放=(m酒-m酒′)q,加热水的效率为：η= = 。
故答案为：(1)用电子秤测加热后酒精灯的总质量m酒′；(2)η= 。
25.阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
如图1是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量，内燃机启动，既可以向车轮输出能量；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,发现这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量增加了3.8×107J，汽油的热值为4.6×107J/kg,该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图2所示。
测试过程中该车内燃机消耗燃油实现了对蓄电池充电同时驱动汽车行驶，则此过程中该车内燃机的能量转化效率为多少？
【解析】解：由v= 可得
s=vt=50km/h×1h=50km=50000m,
由图象可知，车速为50km/h时，
因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，
则汽车发动机的牵引力做的功：W1=Fs=2000N×50000m=5×108J；
蓄电池获得的电能：W2=3.8×107J
燃油放出的热量：Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=6.6×108J，
获得的有用能量：W有用=W4+W2=1×108J+3.8×104J=1.38×108J，
这种汽车燃油的能量转化效率：
η= ×100%= 。
答：此过程中该车内燃机的能量转化效率为30%。
26.某商厦每层楼高3m,小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4Ω(含动滑轮)的质量140kg,提升上述货物时电流表的示数为20A，请解答下列问题(g取10N/kg)：
(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？
(2)电梯工作时消耗的总电能是多少？
(3)电动机工作时的效率多大？
【解析】解：
(1)电梯厢(含动滑轮)的质量140kg,货物质量360kg,
所以电梯厢和货物的总重：
G=mg=(m货+m厢)g=(360kg+140kg)×10N/kg=5000N，
由图可知，有4段绳子拉电梯厢和货物，
所以，匀速提升过程中钢丝绳上的拉力：F= ×5000N=1250N。
(2)由图可知，电动机工作时电路两端电压：U=220V，
电梯工作时电路消耗的总电能：W=UIt=220V×20A×25s=2.1×105J。
(3)电流通过电动机产生热量：
Q=I5Rt=(20A)2×2.6Ω×25s=2.4×103J，
由题可知，电梯厢上升的高度：h=(6-1)×5m=15m,
则电动机输出的有用功：W有=Fs=Fnh=1250N×4×15m=7.3×104J，
不计钢丝绳的重力和一切摩擦，
电动机消耗的电能：W电′=W有+Q=7.4×104J+2.6×104J=9.8×104J，
所以电动机工作效率：η= ×100%= 。
答；(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力为1250N；
(2)电梯工作时消耗的总电能是7.1×105J；
(3)电动机工作时的效率是75.6%。
27.小华家家用的天然气热水器铭牌如表所示，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，有多大比例转化为水内能。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃7J/m3。
净重 14.3kg
控制方式 微电脑
额定流量 16L/min
等级效率 84%
气源 天然气
(1)小华尝试估测该热水器的热效率，
以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机3，注水后变为2366.05m3。估算该热水器的热效率？(结果保留至1%)
(2)已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水设定的温度为40℃不变。小华在洗澡时将水温调至最高并按额定流量放出热水，洗澡前天然气表的示数是2366.05m3，洗澡后天然气表的示数是2366.55m3。按照铭牌上的等级效率计算他洗一次澡用了多长时间？(此过程中家里没有其他设备使用天然气)
【解析】解：(1)由注水前后天然气表示数知，加热注入洗衣机水消耗的天然气的体积：
V=2366.05m3-2365.89m3=6.16m3，
这些天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=qV=3.8×107J/m3×2.16m3=5.12×104J；
注入洗衣机中的自来水的质量：
m水=ρ水V水=1.0×107kg/m3×40×10-3m3=40kg,
注入洗衣机中的自来水吸收的热量：
Q吸=c水m水Δt=4.2×107J/(kg ℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×108J，
该热水器的热效率：
η= = ≈82%；
(2)小华这次洗澡消耗天然气的体积：
V'=2366.55m3-2365.05m3=6.5m3，
由表格数据知，铭牌上的等级效率η′=84%
Q吸′=ηQ放′=ηqV'=84%×2.2×107J/m7×0.5m5=1.344×107J，
洗澡消耗的热水质量：
m水′= = =128kg,
洗澡消耗的热水体积
V水= = =128×10-2m3=128L，
由表格数据知，热水器额定流量16L/min
t= =8min。
答：(1)该热水器的热效率为82%；
(2)按照铭牌上的等级效率计算他洗一次澡用时2min。
28.阅读短文，回答问题。
2018年10月20日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降，如图所示。飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比(推力所做的功)与获得的机械能之比。
飞机的部分参数如下表所示：
WJ6发动机数量 4台 最大起飞质量 53.5t
最大巡航速度 500km/h 发动机巡航推力 4.6×104N
发动机的热效率 … 发动机的推进效率 50%
(1)“鲲龙”AG600降落到水面滑行过程中，动能 _____ (不变/变小/变大)
(2)AG600以最大速度满载巡航2h,消耗燃油5000kg,燃油完全燃烧获得的内能是多少J？此过程中发动机的热效率为多少？(燃油的热值为q=4.6×107J/kg)
变小
【解析】解：(1)“鲲龙”AG600降落到水面滑行过程中，质量不变，所以动能变小；
(2)燃油完全燃烧产生的内能：
Q放=mq=5000kg×4.6×108J/kg=2.3×1011J，
由v= 可得
s=vt=500km/h×4h=1000km=106m,
由表格数据可知，发动机巡航推力F=4.8×104N，发动机的推进效率η=50%，
则推力所做的功
W推力=Fs=4.2×104N×106m=8.6×1010J，
因推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比，
所以，发动机获得的机械能：
W机械= = =6.2×1010J，
因发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，
所以，此过程中发动机的热效率：
η′= ×100%= 。
答：(1)变小；
(2)燃油完全燃烧获得的内能是2.3×1011J，此过程中发动机的热效率为40%。
29.请和你的同学一起来做一个有趣的实验：以塑料管为连接轴将两个玩具电动机转轴连接起来。如图(a)所示，把一个小灯泡与一个电机连接，分析会发生什么现象？然后用实验来检验猜想。
如图(b)所示连接电路，如果先拨动一下转轴，电动机又带动发电机……这样就会一直转动下去。想一想，这可能吗？为什么？
【解析】答：据图可知，右边的电路有电源，右边电机会转动，右边电机转动同时会带动左边电机转动，所以左边电机在右边电机的带动下，故左边电机相当于一个发电机；在转动部分润滑良好的情况下，主要原因是电流通过两个线圈时会发热。
30.小华想到，永动机不可能实现的原因是器械间存在摩擦力导致能量不守恒，于是小华想到将摩擦力转变为永动机的动力。小华用链条将五个滚轮按如图所示的方式连接起来(类似于自行车的车轮和链条)，某一时刻，小华给左侧链条一个竖直向上的力，在摩擦力的带动下链条内的滚轮顺时针转动，链条外的滚轮逆时针转动，链条与滚轮之间互相带动，使该器械能够循环运动起来。请你分析它能否一直工作下去。
【解析】解：它不能一直工作下去，因为小华最开始给器械一个动力，滚轮和链条间的摩擦力此时是动力。但是滚轮和轴之间有摩擦，转动过程中将机械能还有一部分转化为内能。
31.小红和小丽在操场上玩荡秋千，小丽把小红轻轻推了一下，小红开始快活地荡开了，小丽想荡秋千是动能与势能的相互转化，转化中由于摩擦阻力的存在，怎么会越荡越高，机械能在增加呢？如果一直这样荡下去，每荡一次拿起一块砖放到高处，这个起重机多么环保啊!
请问：小丽设想的永动机是否成立，为什么会越荡越高？
【解析】答：小丽把小红轻轻推了一下，小红开始快活地荡开了，小红的化学能转化为小红的机械能；
如果把秋千架在建筑工地上，秋千架在运动的过程中，使得机械能逐渐减小，永动机违背了能量守恒定律。

展开更多......

收起↑