第3节.能量转化和守恒（原卷）

能量的转化和守恒知识讲解考点1能量及其存在形式1.能量存在形式：如：①机械能、内能、电能、光能、电磁运动的电磁能、化学能②自然界的能包括：天然气，核能，风能，海洋温差能，水能，汽油，太阳能，电能，煤炭，氢能，煤气，蒸汽，柴油，石油，地热能，潮汐能，生物质能等。1.内容：能量既不会凭空，也不会产生，它只会从一种形式为其他形式，或者从一个物体到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量。理解：①能量守恒定律是自然界中、最重要的之一。大到天体，小到原子核，无论是理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。②有一种形式的能量减少或消失，一定有另一种形式的能量增加或产生，能量的总量是不变的。即：的能转化为的能2.永动机（1）概念：不需要就能源源不断地对外做功的机器。（2）从能量转化和守恒定律的角度分析永动机不可能实现的原因①从能量转化的角度：在能量转化的过程中，只要有运动，就不可能避免，就会产生热量，这样运动的机械能就会减少，运动最终会停止。②从能量守恒的角度：机器运转需要，而不能无中生有的制造能量，因此不需要能量就能运转的机器不可能制造出来。正确理解能量守恒定律中的“转化”和“转移”（1）能的转化：在一定条件下，的能量可以转化成的能量，这种现象即为能量的转化即不同能量之间才会转化例如：①摩擦生热：能转化为能②发电机：能转化能③电动机：能转化能④电灯：能转化为能（2）能量的转移：指形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。即同种能量之间发生转移，能的形式没有例如：发生热传递时，热量从高温物体转移到低温物体能量的转化、转移都具有性和性：例如：①灯发光时：电能转化为内能和光能，内能不会自动的变成光能②热传递：热传递过程中，热量总是自然地由高温物体传向低温物体，故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。同步针对练习一．不同形式的能量1．关于能的概念，下列说法中正确的是（）A．高山上静止的石头不具有能 B．物体已做的功越多，说明物体具有的能量越多 C．只要物体能够做功，说明物体具有能 D．只有正在做功的物体才具有能2．我们生活在能量的世界里，现实生活时时刻刻都离不开能量。我们生活中的大部分能量来源于（）A．太阳 B．电 C．天然气 D．石油3．热机的特点是将燃料燃烧获得内能，然后通过做功驱动机器。它们都是利用了储存在燃料中的（）A．势能 B．电能 C．化学能 D．机械能4．说明下列各物体具有什么形式的能量。（1）通电后的电炉具有。（2）原子弹、氢弹具有。（3）高速运动的空气形成的龙卷风具有。5．填写下列各物体具有什么形式的能量。汹涌澎湃的钱塘江大潮具有能；崭新的干电池具有能；夜间街道两边闪烁的霓虹灯具有能。二．能量转化和转移6．说明下列能源利用方式中的能量转化过程：（1）水力发电：；（2）内燃机车牵引列车前进：；（3）电动水泵抽水：；（4）火箭发射人造卫星：；（5）风力发电：；（6）燃料燃烧：。7．新能源汽车前景广阔，有的汽车厂商采用了混合动力系统，当汽车刹车时，电池能够将回收的能量储存起来；当需要增加动力时，电池给电动机供电，给汽车提供额外动力，此过程中转化为。8．下列情景中，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．电风扇工作9．下列过程，能量转化形式相同的是（）A．甲和乙 B．乙和丙 C．甲和丙 D．乙和丁10．江苏沙河抽水蓄能电站位于江苏溧阳市天目湖镇境内，电站枢纽由上水库、输水系统变电站、下水库等工程组成（如图所示）。当水从上水库倾泻而下，可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→电能→动能 C．电能→重力势能→动能 D．重力势能→动能→电能11．下列关于能量转化、转移现象的说法，错误的是（）A．植物进行光合作用时，光能转化为化学能 B．酒精燃烧时，机械能转化为内能 C．电动机工作，电能主要转化为机械能 D．用热水袋取暖，内能发生了转移12．不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，以下选项中属于光能转化为电能的实例是（）A．太阳能电池B．太阳能热水器 C．电风扇 D．电灯13．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，“腰”挎照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释错误的是（）A．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能 B．光电池板是将光能转化为电能的装置 C．蓄电池在夜晚供电时，将化学能转化为电能 D．照明灯工作时将电能转化为光能14．关于能量的转化，下列说法错误的是（）A．用电器工作时将电能转化为其他形式的能 B．摩擦起电时将机械能转化为电能 C．太阳能电池工作时将太阳能转化为化学能 D．摩擦生热时将机械能转化为内能15．2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（）A．飞船的动能转化为重力势能，动能减小 B．燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能 C．没有发生能量的转化，飞船的机械能不变 D．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小16．常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是把能转化为内能；后者是把能转化为内能。17．能量可以从一种形式为另一种形式。双手互相迅速摩擦，双手会发热，摩擦过程中还会有声音产生。在这个过程中，运动的能量转化为热能与声能。风力发电是把风的能转化为能的过程，水力发电是把水流的能转化为能的过程。18．生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（）A．摩擦起电是把电能转化为机械能 B．摩擦生热是把内能转化为机械能 C．内燃机在做功冲程中把内能转化为机械能 D．电动机工作过程中消耗的电能全部转化为机械能19．2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，神十三号安全降落在东风着陆场预定区域（如图所示为飞船返回过程模拟示意图）。下列有关说法正确的是（）A．火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能 B．反推发动机点火后，发动机工作是机械能转化为内能 C．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容 D．在大气层内的降落过程中，与空气摩擦是机械能转化成内能20．下列关于能量转化的说法，正确的是（）A．图甲中，风力发电将空气的机械能转化为电能 B．图乙中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大 C．图丙中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒 D．图丁中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能三．能量守恒定律21．有关能量的转化和守恒定律，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能量转化过程 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，宇宙中的能量总和不变22．下列说法正确的是（）A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机 B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化 C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况 D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用23．如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面，将小球置于轨道的顶端A点，小球具有的机械能为100J．让小球从A点由静止开始滚动，到右侧所能达到的最高位置B点时，具有的机械能为80J，随即小球向左侧滚动，当滚动到左侧所能达到的最高位置时，此过程中小球克服摩擦做的功可能是（不计空气阻力）（）A．10J B．20J C．60J D．70J24．下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（）A．钻木取火是将机械能转化为内能 B．酒精燃烧时将化学能转化为内能 C．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生25．汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化过程是有一定性的，但在能量的转化和转移过程中，能的总量（选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。26．用两块铜片、热电偶、电动机（带风扇）组成一个电路，铜片1插在90℃热水中，铜片2放在空气中，如图所示，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。温差发电的实质是能转化为能。利用这套装置，最终热水的内能（选填“能够”或“不能够”）全部转化成风扇的机械能。温差发电（选填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律。四．能量的转化与转移的方向性27．近来，淄博烧烤火出圈，“进淄赶烤”等话题不断在社交平台刷屏，穿烤肉用的竹签尖细这是为了增大；烧烤结束时，剩下火堆用水熄灭，冒出的“白气”是现象（填物态变化的名称）；烧烤的主要燃料是木炭，已知它的热值是3.4×107J/kg，200g木炭完全燃烧放出的热量是J；这些热量中有部分散失到空气中，无法再利用，说明能量的转移和转化具有。28．抽水蓄能电站是电力保障项目之一。该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足，实现风、光与水电的互补，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列有关说法正确的是（）A．风能和光能不可从自然界直接获取 B．该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能 C．根据能量守恒定律可知，该电站抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能 D．风能、光能、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的29．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向