专题14.3能量的转化和守恒(原卷版+解析).docxVIP

第十四章内能的利用专题14.3能量的转化和守恒

一、学习目标

1.了解能量及其存在的多种形式。

2.知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中能量转化的过程。

3.理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识，体会能量守恒定律的普适性。

二、课标要求

1.了解能量及其存在的多种形式。描述各种各样的能量和生产生活的联系。

2.通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。

3.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒定律的实例。有用能量转化和守恒的观点分析问题的意识。

知识点1：能量的转化

能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如风能、内能、水能、电能、化学能、核能等。

（2）能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。

知识点2：能量守恒定律

1.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.“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。

注意1：试论述能量的转化、转移和守恒问题。

（1）在一定条件下各种形式的能都可以相互转化。能量转化反映了各种现象之间的联系，如摩擦生热说明了机械运动和热现象之间存在的联系；电风扇转动说明了电现象和机械运动之间存在的联系。

（2）不同形式的能量通过做功可以相互转化，同种形式的能量之间通过热传递可以进行转移，能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。

（3）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

一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加;反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。

注意2：能量转换装置的效率问题

这个问题属于难点，是与本节有关的拓展性知识。是学生开阔实验，提高物理思维素养的好素材。

能量转换装置的效率等于转换的能量与输入的总能量之比，用百分数表示。根据定义，若W为转换的能量，Q为输入的总能量，η为能量转换装置的效率，则：

【例题1】有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（）

A．装置所具有的机械能始终不变；

B．如果没有能量补充，装置最终会停下来；

C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去；

D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化

【例题2】某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。

（1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。

（2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？

一、选择题

1.现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（）

A．机械能转化为电能，再转化为光能

B．电能转化为机械能，再转化为光能

C．机械能转化为光能，再转化为电能

D．光能转化为机械能，再转化为电能

2．下列说法中正确的是（）

A．风力发电机可以将机械能转化为电能

B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能

C．电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能

D．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能

3.能量守恒定律表明的是（）

A．动能和势能是守恒的

B．内能和机械能是守恒的

C．能量的变化等于做功的多少

D．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失

4.如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（）

A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小

B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小

C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加

D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒

5.在下列现象中，能量转化的说法错误的是（）

A.用锯锯木头，过一会锯条变热了，是机械能转化为内能

B.木材燃烧，发光发热，是内能转化化学和光能

C.植物进行光合作用，是光能转化为化学