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第十四章内能的利用初中物理（人教版）九年级全一册知识点一能量的转化1.能量的形式有多种,如机械能、内能、电能、光能、声能、磁能、化学能、核能等。2.能量在一定条件下可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体(如图14-3-1所示)。 图14-3-1温馨提示(1)要正确区分“转化”和“转移”两个概念,“转移”是指能量的形式不变,但能量的载体发生变化,“转化”则指能量的形式发生变化。(2)能量的转移和转化具有一定的方向性。例1(2018湖南株洲中考)智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势,零排放、无污染。智轨列车的动力系统在输出动力的过程中 ()A.电能转化为机械能B.内能转化为机械能C.机械能转化为电能D.机械能转化为内能解析根据题意可知,智轨列车的动力系统在输出动力的过程中,消耗了电能,得到了机械能,是依靠电动机实现能量转化的。选A。答案A点拨本题考查了能量的转化,在做这类题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少了,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳。知识点二能量守恒定律注意能量的转化和转移是有方向性的。(1)能量的转化是指通过做功使能的形式发生了改变,是一种形式的能转化为另一种形式的能。(2)能量的转移是指同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分。但能的形式没有改变,如热传递。内容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意义能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律;任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式,而不能无中生有地制造能量例2(2018四川内江中考)根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是 ()A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动解析永动机违反了能量守恒定律,不可能实现,故A错误;两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,由于具有动能,会继续冲上右斜面,故B正确;电水壶里的水沸腾后断电,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,故C错误;高速运动的子弹具有动能,射穿木板的过程中,由于摩擦生热会使动能减小,速度减慢,故D错误。选B。答案B点拨各种能量相互转化是有方向和条件限制的。题型能量转化或转移的判断例(2017黑龙江牡丹江中考)下列有关能量转化的说法正确的是 ()A.人造地球卫星从远地点运动到近地点,重力势能转化为动能B.风力发电机将电能转化为机械能C.蓄电池放电时,化学能转化为电能D.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能解析A√人造地球卫星从远地点运动到近地点的过程中,其相对地面高度降低,重力势能减小,速度变大,动能增大,所以在该过程中重力势能转化为动能B✕风力发电机将风的机械能转化为电能C√蓄电池放电时,化学能转化为电能D√汽油机的做功冲程中,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,对外做功答案ACD点拨能量转化是中考中的热点,多以选择题、填空题为主。解决此类题目的关键是明确过程前后的能量形式,看哪种形式的能减少了,哪种形式的能增加了,则减少的那种形式的能转化为增加的那种形式的能。知识点一能量的转化1.(2017江苏常州武进二模)芬兰奥卢大学的研究团队研发出一种新型钙钛矿材料,该材料虽只在光照、温度变化、压力变化的情况下产生电能,但仍有着广阔的应用前景,该材料不能直接实现的能量转化是 ()A.光能→电能B.内能→电能C.机械能→电能D.化学能→电能答案D该材料可以在光照的情况下产生电能,故可以将光能转化为电能,故A不符合题意;该材料可以在温度变化的情况下产生电能,故可以将内能转化为电能,故B不符合题意;该材料可以在压力变化的情况下产生电能,故可以将机械能转化为电能,故C不符合题意;由题意可知,该材料不能在发生化学变化时产生电能,故不能直接实现从化学能向电能的转化,故D符合题意。2.生活中能量转化的实例很多,下列描述中正确的是 ()A.摩擦生热是把内能转化为机械能B.燃料燃烧放热是把内能转化为化学能C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D.摩擦起电是把电能转化为机械能答案C摩擦生热是克服摩擦做功,摩擦过程中,消耗了机械能,内能增大,机械能转化为内能,故A错误;燃料燃烧放热是把化学能转化为内能,故B错误;电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能,故C正确;摩擦起电消耗了机械能,获得了电能,故是把机械能转化为电能,故D错误。选C。知识点二能量守恒定律3.(2017山西平定东关中学月考)下列说法中错误的是()A.能量守恒定律只适用于物体内能的变化B.宇宙中能量总量是保持不变的C.能量的转化和转移,遵从能量守恒定律D.能量守恒定律有利于人们认识自然答案A能量守恒定律适用于自然界中任何形式的能的变化,故A错误;据能量守恒定律,宇宙中的能量总和不变,故B正确;能量守恒定律既适用于能量转化过程,又适用于能量转移过程,故C正确;能量守恒定律有利于人们认识自然,故D正确。(2018河北邢台宁晋期末)自然界各种形式的能量可以相互转化。下列关于机械能与其他形式能量的转化的说法不正确的是 ()A.帆船行驶时,风能转化为动能B.水电站将水的电能转化为机械能C.汽车刹车过程中,刹车片会发热,将动能转化为内能D.自行车运动员奋力蹬车时,人体内的部分化学能转化为动能答案B帆船行驶时,消耗风能,使帆船运动,将风能转化为动能,故A正确;水电站工作时,消耗水的机械能,产生电能,将机械能转化为电能,故B错误;汽车刹车过程中,刹车片会发热,其内能增大,把汽车的动能转化为刹车片的内能,故C正确;自行车运动员奋力蹬车时,人体内的部分化学能转化为人和车的动能,故D正确。选B。1.(2017湖北黄冈中学实验班自主招生)动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,速度从250km/h减至90km/h,这期间停止动力供给,列车依靠惯性继续前行,并带动发电机发电;第二阶段采用机械刹车,速度从90km/h开始不断减小直至停止。关于列车进站过程中的能量转化,下列说法中正确的是 ()A.第一阶段减小的动能全部转化为电能,即产生的电能等于减小的动能B.第一阶段减小的动能有一部分转化为电能,即产生的电能小于减小的动能C.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且产生的内能小于减小的动能D.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且产生的内能大于减小的动能答案B第一阶段减速过程中,由于速度变小,所以动能变小,由于继续行驶并带动发电机发电,故将一部分动能转化为电能,由于需要克服摩擦等阻力做功减小的动能还有一部分转化为内能,即产生的电能小于减小的动能,故A错误,B正确;第二阶段减小的动能全部转化为内能,所以产生的内能等于减小的动能,故C、D错误。2.(2019广东佛山南海实验中学月考)冬天晒太阳感觉暖和,这是能量的;搓双手感觉暖和,这是能量的(前两空选填“转化”或“转移”);“永动机”制造一直失败的原因是:。答案转移转化违背了能量守恒定律解析冬天晒太阳感觉暖和,这是能量的转移,是通过热传递改变物体的内能;搓双手感觉暖和,这是能量的转化,是通过做功改变物体的内能;机器在运转时都会产生热量,热量向四周扩散,成为无用的能量,如不补给能量,任何运动着的机器都会停下来,“永动机”制造一直失败的原因是违背了能量守恒定律。1.(2018湖北孝感安陆期中)(多选)关于能量的转化与转移,下列说法正确的是 ()A.内能可以从温度高的物体向温度低的物体转移,也可以从温度低的物体向温度高的物体转移B.内能可以转化为机械能,机械能也可以转化为内能C.内能在转化或转移过程中一定有能量损失D.能量可以从一种形式转化为其他形式,也可以从一个物体转移到其他物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变答案BCD热传递的条件是存在温度差,内能从温度高的物体向温度低的物体转移,不能从温度低的物体向温度高的物体转移,故A错误;内能和机械能之间可以相互转化,内能可以转化为机械能,机械能也可以转化为内能,故B正确;内能在转化或转移过程中不可避免地有能量损失,故C正确;由能量守恒定律可知,能量可以从一种形式转化成另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,故D正确。选B、C、D。2.(2017山东烟台中考)各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,请你仿照图14-3-1中给出的两个示例,写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例。 图14-3-1答案见解析解析电能转化为机械能的实例有电风扇、电动机、吸尘器、吹风机等。化学能转化为电能的实例有干电池、水果电池等。光能转化为内能的实例有太阳能热水器等。(2018河北秦皇岛海港期中,1,★☆☆)下列对能量转化的描述不正确的是 ()A.发电机工作:机械能—电能B.蓄电池放电:电能—化学能C.萤火虫发光:生物质能—光能D.内燃机工作:化学能—内能—机械能答案B发电机工作:机械能转化为电能,故A正确;蓄电池放电时,蓄电池相当于电源,将化学能转化为电能,故B错误;萤火虫发光将自身的生物质能转化为光能,故C正确;内燃机工作时,燃料的化学能转化为内能,内能再转化为机械能,故D正确。(2019内蒙古通辽奈曼旗三中期中,8,★★☆)如图所示,在试管中装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。(1)在这个过程中,燃料的能转化为能,一部分转移给水和水蒸气,水蒸气把塞子冲出去时,水蒸气的能转化为塞子的能。(2)在液体沸腾过程中,水的内能(选填“增加”“减少”或“不变”),水的温度(选填“升高”“降低”或“不变”)。(3)这个实验基本反映出了热机的工作原理,即可以利用能对外做功,它与汽油机的冲程的原理相同。答案(1)化学内内机械(2)增加不变(3)做功解析(1)在实验过程中,燃料燃烧将化学能转化为内能,内能的一部分转移给试管内的水和水蒸气,当水蒸气的内能增大到一定程度时,水蒸气的内能会转化为塞子的机械能,把塞子冲出去;(2)在沸腾过程中,水会吸收热量,内能变大,但水的温度不变;(3)实验中塞子冲出过程的能量转化是内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程原理相同。(2017黑龙江龙东中考,7,★☆☆)下列关于能量转化转移现象的说法中,正确的是 ()A.蓄电池充电时,化学能转化为电能B.暖瓶塞跳起时,机械能转化为内能C.用热水袋取暖时,内能发生了转移D.电动机工作时,机械能转化为电能答案C蓄电池充电时,消耗电能得到化学能,所以是电能转化为化学能,故A错误;暖瓶塞跳起时,瓶内气体的内能减少,瓶塞获得了机械能,所以是内能转化为机械能,故B错误;利用热水袋取暖时,热水袋温度降低内能减少,人体温度升高内能增加,所以是内能的转移,故C正确;电动机工作时,消耗电能,得到机械能,所以是电能转化为机械能,故D错误。(2018浙江温州中考,2,★☆☆)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是 ()A.电能→机械能→光能B.光能→机械能→电能C.光能→电能→机械能D.机械能→电能→光能答案C太阳能板在光照时发电,即把光能转化为电能;电能供给电动机,电动机将电能转化为机械能,调节百叶窗的开合。故该过程中发生的能量转换是光能→电能→机械能。选C。(2019广东佛山禅城月考)如图14-3-1所示,这是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等,释放后大配重下降,小配重上升;通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度上升,实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下:小配重重力G小=100N,大配重重力G大=520N,每升降一次配重各自移动的距离h=1m,热量计中水的质量m=500g,升降次数与