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专题05能量的转化和守恒能量的转化和守恒1．各种形式的能量有：电能、热能、化学能、生物能，机械能（包括动能和势能）、光能、太阳能、水能、风能，原子核能、地热能、潮汐能等。2．能量的相互转化实质上是能量的转移和转化过程，包括“消耗能量”、“利用能量”和“获得能量”。能量的转化普遍存在，如动能转化为势能，化学能转化为电能，生物能转化为势能，电能转化为光能和热能等。3、在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。3、在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。4、能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，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。典型例题【江苏省盐城市建湖县全县2014届九年级上学期期末考试】如图所示，汽油机是处在冲程，在此冲程中能转化为能.解析：内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的。由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程；做功冲程将内能转化为了机械能。答案：做功、内、机械针对练习1【湖北省鄂州市2014届九年级4月调研考试物理试题】一个标有“220V1000W”的快速电热水壶，要在标准大气压下将1kg温度为20℃的水烧开，水需要吸收的热量是_______J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是_______s。【水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)】1、3.36×105；336解析：503=()1100-20=3.364.10021QcmttkJkggJ吸／℃℃℃；5=3.3610WQJ吸，53.3610==3361000WJtsPW针对练习2【四川省忠县2014届九年级上学期期末调研测查】节能环保越来越引起人们的关注，目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车．汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过_________的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为_________能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为_________能。针对练习3【2013-2014学年度驻马店市九年级第一学期期末考试素质测试卷】利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。某中学的教学楼顶安装了总功率为25kw的光伏发电系统。（1）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？（2）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值73.010J/kgq煤＝）（3）请写出两条光伏发电的优点。3、(1)200千瓦时;(2)80千克;(3)清洁无污染；可再生；节约化石能源解析：（1）光伏发电系统一天共发的电能为：25kW8h=200kWhWPt；（2）光伏发电系统发电时太阳能转化为的电能为：68200kWh2003.610J7.210JW，由100%WQ=?放可得，煤完全燃烧时放出的热量为：897.210JQ2.410J30%W放，由Q放=mq可得，燃烧煤的质量为：972.410J80kg3.010J/kgQmq放；（3）光伏发电的优点：清洁无污染；可再生；节约化石能源．1、【上海市杨浦区2014年中考4月基础测试物理试题】图是热机工作时的四个冲程，其中属于机械能转化为内能的冲程是2、【湖北省十堰市2014年4月初中毕业生调研考试】如图所示是我市部分道路使用的“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”，脚踩“蓄电池”。下列关于这种景观照明灯说法不合理的是A．光电池板可将电能转化为光能B．“小风扇”利用风力发电，将机械能转化为电能C．蓄电池充电时，将电能转化为化学能D．景观照明灯利用的太阳能和风能都属于可再生能源2、A解析：A.太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能；因此A选项错误，符合题意；B.小风扇的作用是利用电磁感应的原理把机械能转化为电能，因此B选项正确，不符合题意；C.由蓄电池的工作原理可知，蓄电池充电时，将电能转化为化学能；因此C选项正确，不符合题意；D.太阳能和风能都是消耗以后短时间就能得到补充的能源，所以景观照明灯利用的太阳能和风能都属于可再生能源．因此D选项正确，不符合题意．本题答案选A．3、【湖北省宜昌市2014年春季九年级调研考试物理试题】以下电器工作时，主要把电能转化为机械能的是A.电风扇B.日光灯C.电暖器D.电视机3、A试题分析：电风扇把电能转化为机械能和内能，主要是机械能；日光灯和电暖器电能转化为内能；电视机电能转化为光能和内能。故选A。4、【江苏省昆山市2014届九年级下学期教学质量调研（二模）】如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银双层玻璃，并将中间抽成真空，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶内气体的能转化为软木塞的机械能．汽油机的冲程也发生同样的能量转化．5、【湖北省十堰市2014年4月初中毕业生调研考试】“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为，发动机开始工作一段时间后，水箱中水的内能会（选填“增加”或“减少”），这是通过方式来改变内能的。5、水的比热容大；增加；热传递.解析：用水来作为汽车发动机的冷却剂是因为水的比热容大，因为相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度所吸收的热量多；发动机工作一段时间后，水箱里的水的温度升高，因而水的内能会增加；这是因为发动机和水箱中的水之间发生热传递，将内能转移给水而导致的.6、【湖北省宜昌市2014年春季九年级调研考试物理试题】食物在体内“燃烧”时，一部分用来维持体温，这是把食物的化学能转化为能，一部分用来提供人跑步、行走的动力，这是把食物的化学能转化为能。6、内能（热能）；机械能（动能）试题分析：因为物体的内能与温度有关，温度越高，内能越大；物体由于运动而具有的能叫动能。所以食物在体内“燃烧”时，把食物的化学能转化为内能和动能。1.【福建省泉州市2015年中考物理试题】下列事例中，通过做功的途径改变物体内能的是A.把饮料放入冰箱，饮料温度会降低B.把酒精涂在手上，手会感觉到冰凉C.在太阳光的照射下，路面温度升高D.给自行车打气，打气筒壁会发热1.D解析：改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；冰箱中的饮料是通过热传递的方式改为内能的，故A错；涂酒精后手感觉到凉是通过热传递的方式改变内能的，故B错；路面被太阳晒得很热，是通过热传递的方式来改变内能的，故C错；打气筒壁发热是通过做功的方式改内能的，故D错；应选D。2.【辽宁省盘锦市2015年初中毕业升学考试】下列有关内能利用的说法正确的是（）A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B．通过技术改进，热机效率可达100%C．各种形式的能量都可以相互转化D．热机的工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程3.【海南省2015年初中毕业生学业水平考试】下列事例中，利用热传递改变内能的是（）A．冷天搓手取暖B．压缩空气内能增大C．烧水时水温升高D．下滑时臀部发热3.C解析：搓手取暖是利用做功的方式来改变内能的，故A错；压缩空气是利用做功的方式来改变内能的，故B错；烧水时水温升高是利用热传递来改变内能的，故C正确；下滑时臀部发热是利用做功来改变内能的，故D错误；应选C。4.【江苏省宿迁市2015年中考物理试题】关于功和能，下列说法正确的是（）A．0℃的物体没有内能B．物体的机械能越多，内能就越多C．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量D．在热机的做功冲程中，内能转化为机械能4.D解析：一切物体都具有内能，故A错；机械能与内能是两种不同形式的能量，没有必然的联系，故B错；物体内能的增加，还可能是外界对物体做了功，故C错；做功冲程中，内能减小，机械能增大，所以说是内能转化为了机械能，故D正确；应选D。5.【北京市2015年中考物理物理试题】在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是（）A．用热水袋暖手，手温度升高B．将冰块放入饮料中，饮料的温度降低C．在炉子上烧水，水的温度升高D．用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高6.【广州市2015年中考试卷物理试题】如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下列说法正确的是（）A．迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧B．此实验只通过热传递改变筒内空气的内能C．下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机械能D．硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，内能增大7.【湖北省宜昌市2015年初中毕业生学业考试】我国正大力开展核电，核电站利用核反应堆加热水，将核能转化为水蒸气的______能，再通过蒸汽轮机转化为______能，带动发电机转动，转化为电能。7.内能机械能解析：用核反应堆加热水，水的温度升高内能增加，将核能转化为水蒸气的内能，水蒸气推动蒸汽轮机做功，转化为蒸汽轮机的动能，带动发电机转动，转化为电能。8.【贵州省安顺市2015中考物理试题】若一太阳能热水器内装有100kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80℃，则热水器内的水吸收了J的太阳能；这是通过的方式改变了水的内能。8.2.52×107；热传递解析：水吸收的热量为：Q=cm（t-t0)=4.2×103J/kg·℃×100kg×60℃=2.52×107J；这是通过热传递的方式来改变内能的，改变内的方式有做功和热传递两种。9.【浙江省绍兴市2015年中考科学试题物理部分】甲图是生活中常用的热水瓶，当注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，有时软木塞会跳起来，这一过程瓶内气体通过改变了内能。乙图是四冲程汽油机的工作示意图，其中图（选填符号）所示的冲程也发生同样的能量变化。9.做功B解析：软木塞会跳起来时，机械能增大，水蒸气由气态变为液态，内能减小，这是通过做功的方式把内能转化为机械能的；这样的情形发生在内燃机的做功冲程中，其中B图表示的做功冲程。10.【湖北省鄂州市2015年中考物理试题】我市所有出租车已使用天然气来代替燃油。天然气是一种清洁燃料，它是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。某出租车在一段时间内消耗了420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量J，这些热量可使质量为kg的水由20℃升高到100℃[天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]；天然气燃烧时将能转化为内能。