14.3能量的转化和守恒（讲义）教师版

人教版八年级物理上册第14章《内能的利用》第3节能量的转化和守恒讲义（知识点总结+例题讲解）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一能量的转化★5520二能量守恒定律★55一、能量的转化：1.能量的转化实例：实例能量转化实例能量转化摩擦生热机械能→内能光合作用光能→化学能发电机发电机械能→电能燃料燃烧化学能→内能电动机转动电能→机械能电池供电化学能→电能2.能量的转化和转移区分：（1）能量的转化：一种能量形式转化为另一种能量形式，比如说光能转化为热能；（2）能量的转移：是一个物体的能量转移到另一个物体上，能量性质不娈；3.能量的转移与转化具有方向性：（1）能量转化和转移其实指的就是热传导，根据热力学第二定律的内容，热传导的过程是有方向性的。这个过程可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行，因此能量的的转化和转移具有方向性。（2）能量转化和转移需要逆向进行时，需要外界的干扰。例如：热量的传递可以自发的从高温物体传向低温物体，而不能自发的从低温物体传向高温物体。但是，在外界的作用下，也可以使低温物体的热量传向高温物体。【例题1】下列对能量转化的描述不正确的是（ ）A.蓄电池充电：电能——化学能B.发电机工作：电能—一机械能C.萤火虫发光：生物质能—一光能D.内燃机工作：化学能——内能——机械能【答案】B【解析】A.给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来，故A正确，不符合题意；B.发电机工作：机械能一电能，故B不正确，符合题意；C.萤火虫发光：生物质能一光能，故C正确，不符合题意；D.内燃机工作时，燃料的化学能转化为内能，内能转化为机械能，故D正确，不符合题意；故选B。【变式1】瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中能量转化的顺序为（）A．动能→重力势能→电能 B．重力势能→动能→电能C．电能→重力势能→动能 D．重力势能→电能→动能【答案】B【解析】解：瀑布从高峰倾泻而下，将重力势能转化为动能，驱动发动机转动发电，又将动能转化为电能，所以能量转化是重力势能→动能→电能。故选：B。【例题2】下列有关能量转化的说法，错误的是（）A．过山车向下运动时是重力势能转化为动能B．给电动车充电时，是将电能转化为化学能C．汽车在刹车过程中，刹车片会发热，是将内能转化为动能D．自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能【答案】C【解析】解：A、过山车向下运动时质量不变，高度减小，速度增大，则重力势能减少，动能增多，是重力势能转化为动能，故A正确；B、给电动车充电时，蓄电池相当于用电器，这一过程是将电能转化为化学能，故B正确；C、汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将动能转化为内能，故C错误；D、自行车运动员奋力蹬车时，消耗了人体的化学能，获得了动能，所以人体内的一部分化学能转化为动能，故D正确。故选：C。【变式2】下列关于烧开水、泡茶、喝茶的物理知识不正确的是（）A．从冰箱中拿出的茶叶放置一段时间会变得“湿润”和揭开杯盖茶杯上方冒“白气”的实质不一样B．用沸水才能很快泡出茶香、茶色、茶味，这是因为温度越高，扩散现象越明显C．用沸水泡了茶的玻璃杯“烫手”是通过热传递改变物体的内能D．用电热水壶烧开水，可说明能量既可以发生转化也可以发生转移【答案】A【解析】解：A、从冰箱中拿出的茶叶放置一段时间会变得“湿润“，是因为空气中的水蒸气遇冷液化形成的，茶杯上方的“白气”是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，二者实质一样，故A错误；B、温度越高分子运动越快，故泡茶时，用开水浸泡是因为水的温度越高，分子运动越激烈，扩散现象越明显，故B正确；C、用沸水泡了茶的玻璃杯“烫手”是通过热传递改变物体的内能，故C正确；D、用电热水壶烧开水，通过电流做功使壶的内能增加，温度升高，然后通过热传递的方式将内能传递给水，使水的内能增加，温度升高，故可说明能量既可以发生转化也可以发生转移，故D正确。故选：A。【例题3】如图所示，是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯，下列解释合理的是（）A．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能B．照明灯是将光能转化电能C．光电池板是将光能转化为电能D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能【答案】C【解析】解：这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能；“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了一点阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能；同时照明灯消耗电能而发光，即是将电能转化为光能，所以明确“风光互补”景观节能灯的各部分功能后，即可得知C选项正确。故选：C。【变式3】我国的空间站可在外太空在轨运行十年以上，空间站所需的能源主要来自于大面积的可展收柔性电池板。为我们的航天员在空间站提供日常生活需要，电池板主要的能量转化是（）A．太阳能转化为电能B．机械能转化为电能C．化学能转化为电能D．电能转化为机械能【答案】A【解析】解：太阳能电池板能直接将太阳能转化为电能，不能直接产生机械能与电能、化学能与电能的转化，故只有A说法正确。故选：A。【例题4】中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（）A．机械能转化为电能B．电能转化为机械能C．电能转化为化学能D．化学能转化为电能【答案】C【解析】解：给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能。故选：C。【变式4】用水壶烧水时，壶中水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的转化为壶盖的能。【答案】内；机械能。【解析】烧开水时，壶盖被水蒸气顶起，是水蒸气对壶盖做功的结果，这时水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。故答案为：内；机械能。【例题5】下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（）A．燃料燃烧时发热B．用热水袋取暖C．钻木取火D．电动机带动水泵把地下水送到地面【答案】B【解析】解：A、燃料燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化，故A错误。B、用热水袋取暖，通过热传递改变物体的内能，属于能量的转移，故B正确。C、钻木取火，通过做功改变物体的内能，属于能量的转化，故C错误；D、电动机带动水泵把地下水送到地面，将电能转化为水的机械能，属于能量的转化，故D错误。故选：B。【变式5】根据能量守恒定律，下列说法中仅发生能量转移的一组是（）A．试管中的冷水放入热水中变热B．煤气炉将冷水烧热C．用打气筒打气，筒壁变热D．小灯泡通电发光【答案】A【解析】解：A、试管中的冷水放入热水中吸收热量，内能增大，温度升高，仅发生了能量的转移，故A符合题意；B、煤气炉将冷水烧热，煤气燃烧将化学能转化为内能，是能量的转化；冷水吸热，内能增大，属于热传递，是能量的转移，故B不符合题意；C、用打气筒打气，活塞压缩空气做功，空气内能增大，是能量的转化；筒壁吸收热量，内能增大，属于热传递，是能量的转移，故C不符合题意；D、小灯泡通电发光，将电能转化为光能和内能，是能量的转化，故D不符合题意。故选：A。二、能量守恒定律：1.能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。2.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。3.永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机械；永动机永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。【例题6】关于能量守恒定律，下列说法正确的是（）A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B．能量守恒定律只适用于能量转化的过程C．摩擦生热是创造了热，并不符合能量守恒定律D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减【答案】D【解析】解：A、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故错误；B、能量守恒定律既适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故错误；C、“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故错误；D、据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故正确；故选：D。【变式6】下列关于能量守恒定律的说法不正确的是（）A．能量守恒定律否定了制造永动机的设想B．能量守恒定律只适用于物理学C．能量守恒定律适用于任何学科的能量转化和转移D．汽车刹车后停下来的过程中，它的机械能并没有消失，而是转化为内能【答案】B【解析】解：A、永动机违背了能量守恒定律，所以永动机是永远不可能制造出来的，故A正确。B、能的转化和守恒定律适用于任何能量的变化，不只是适应于物理学，故B错误。C、任何的能量的转化和转移，都会遵从能量守恒定律，故C正确。D、汽车刹车后停下来的过程中，克服摩擦做功，它的机械能并没有消失，而是转化为内能，故D正确。故选：B。【例题7】下列有关能量转化和守恒，说法正确的是（）A．即使科技再发达也不可能制造出永动机B．能量守恒定律只适用于能量的转化过程C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律D．根据能量守恒定律，机械能总和不变【答案】A【解析】解：A、根据能量守恒定律，能量的转移和转化具有方向性，机器运转过程中总有一部分机械能转化为内能，这部分内能不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，最终会停止运动，所以不可能造出永动机，故A正确；B、能量守恒定律既适用于能量转化过程，也适用于能量的转移过程，故B错误；C、“摩擦生热”是将机械能转化为内能的过程，所以也符合能量守恒定律，故C错误；D、根据能量守恒定律，自然界中能的总量保持不变，但是机械能不一定守恒，故D错误；故选：A。【变式7】下列关于能量的转化和守恒的说法，不正确的是（）A．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能C．用热水袋取暖，说明内能是可以发生转移的D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生【答案】D【解析】解：A、能量在转化和转移的过程中总量是守恒的，“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律，故A正确；B、酒精燃烧时，将自身的化学能转化为内能，故B正确；C、用热水袋取暖，是能量从热水袋转移给了人，说明内能是可以发生转移的，故C正确；D、人们对太阳能的开发和利用，是太阳能转化为其它形式的能，而不是说能量可以凭空产生，故D错误。故选：D。【例题8】今年世界环境日的中国主题是“关爱自然，刻不容缓”，下列做法和想法错误的是（）A．在倡导“节能环保”的今天，尽可能使用风能、太阳能B．因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源是取之不尽，用之不竭的C．在交通工具方面，为减少尾气排放，应大力推广非石油燃料的新能源汽车D．将使用后的废旧电池集中起来，统一处理【答案】B【解析】解：A、在倡导“节能环保”的今天，尽可能使用风能、太阳能，因为风能、太阳能属于可再生能源，且属于无污染的绿色能源，故A正确。B、能量在转化过程中是守恒的，但是人类对能源的消耗越来越多，能源会逐渐减少，故B错误。C、大力推广非石油燃料的新能源汽车，能减少废气的排放，缓解温室效应，故C正确。D、将使用后的废旧电池集中起来，统一处理，是因为废旧电池中含有大量有害物质，故D正确。故选：B。【变式8】学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为不正确的是（）A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化 B．物体放出热量，发生了能量的转移，其温度一定降低 C．水电站主要将机械能转化为电能 D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变【答案】B【解析】解：A、做功过程是能量转化过程，做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化，故A正确；B、晶体凝固过程中，放热，内能变小，但温度不变，故B错误；C、水电站主要将水的机械能转化为电能，故C正确；D、能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变，故D正确。故选：B。【例题9】关于能量守恒定律，下列说法正确的是（）A．能量可以凭空消失B．能量可以凭空产生C．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变D．热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律【答案】C【解析】解：AB、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，故AB错误；C、据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，故C正确；D、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故D错误；故选：C。【变式9】关于能源与可持续发展，下列说法中正确的是（）A．能量在转化或转移的过程中，总量会增加B．目前我国正式运营的核电站发电时，发生的核反应是核裂变C．化石能源是不可再生能源，核能、风能、水能、太阳能是可再生能源D．能量在转化过程中是守恒的。因此能源是“取之不尽，用之不竭”的【答案】B【解析】解：A、在能的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律，故A错误；B、核电站都是利用核裂变释放的能量来发电，故B正确；C、化石能源指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化，被埋藏在地下，受地层压力和温度的影响，缓慢地形成的可以燃烧的矿物质，在短时间内不能再生，是不可再生能源，核能属于不可再生能源，太阳能、风能、水能能源源不断获得，它们都是可再生能源，故C错误；D、能量在转移、转化过程中总是守恒的，但是能量的转化具有方向性，所以要节约能源，故D错误。故选：B。【例题10】关于能