總復(fù)習(xí)(七)能量轉(zhuǎn)化及守恒定律

1、總復(fù)習(xí)（七）：能量轉(zhuǎn)化及守恒定律二. 教學(xué)目標(biāo)： 1. 了解幾種形式的能量：內(nèi)能、電能、核能、化學(xué)能、太陽(yáng)能及其轉(zhuǎn)化。 2. 掌握內(nèi)能、電能、核能、化學(xué)能的概念。 3. 掌握能量轉(zhuǎn)化及守恒定律。 4. 掌握焦耳定律，了解電熱器的構(gòu)造和使用。 5. 學(xué)會(huì)用能量轉(zhuǎn)化和守恒的思想分析自然過(guò)程。 6. 學(xué)會(huì)與能量有關(guān)的簡(jiǎn)單計(jì)算。 7. 了解能源與社會(huì)。三. 知識(shí)要點(diǎn)： 1. 一種運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)一種能量形式： 2. 幾種常見的能量：內(nèi)能：熱運(yùn)動(dòng)：物體內(nèi)大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng)。內(nèi)能：物質(zhì)分子間存在相互作用的引力和斥力。分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和統(tǒng)稱為物體的內(nèi)

2、能。內(nèi)能的單位也是焦。改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。也是人類利用內(nèi)能的兩種方法。熱量：在熱傳遞中，物體放出或吸收的熱的多少叫熱量。熱量只有在熱傳遞中才有意義。在沒有做功時(shí)，熱量其實(shí)就是物體改變的內(nèi)能，它的單位也是焦。比熱：為了表示相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度或降低相同的溫度吸收或放出的熱量不等這一熱學(xué)性質(zhì)，引入比熱這一物理量。單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高或降低1吸收或放出的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱。單位是：焦/（千克·）熱量的計(jì)算：吸熱公式：燃料的熱值：1千克某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。熱值反映該燃料的優(yōu)劣，熱值由燃料本身決定。內(nèi)能的利用：人類的發(fā)展史包含對(duì)內(nèi)能利用的歷史。主

3、要是用來(lái)獲取熱量（熱傳遞，如各種爐灶）和獲取機(jī)械能（做功，如各種熱機(jī)）。熱機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成。壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，做功沖程熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。爐灶和熱機(jī)都有個(gè)效率問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題。造成污染的主要是廢氣、粉塵、噪音。核能：原子核在轉(zhuǎn)變過(guò)程中所釋放的能量叫核能。核能從原子核內(nèi)部釋放，比化學(xué)能大得多，核能釋放的途徑是重核裂變和輕核聚變。地球上的能量歸根到底來(lái)自于兩個(gè)方面：太陽(yáng)能和地球本身的核能。太陽(yáng)是通過(guò)內(nèi)部熱核聚變反應(yīng)，不斷地向周圍空間輻射光和熱。地球?qū)μ?yáng)能的吸收：一是升高溫度，以內(nèi)能的形式吸收。二是通過(guò)化學(xué)作用或植物的光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為物體體內(nèi)的化

4、學(xué)能或生物質(zhì)能儲(chǔ)存起來(lái)。電能：電能是電流運(yùn)動(dòng)所具有的能。電能是眾多形式能量中最容易獲得也最容易轉(zhuǎn)化為其它形式能量的一種能量。人類將電能方便地轉(zhuǎn)化成所需要的能量：電熱器電能轉(zhuǎn)化為熱能；電燈電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能；電動(dòng)機(jī)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；揚(yáng)聲器電能轉(zhuǎn)化為聲能電熱器是利用電流熱效應(yīng)工作的。電流發(fā)熱計(jì)算公式若電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，則若電能只是部分轉(zhuǎn)化為熱能，則 3. 能量守恒定律：能量既不消滅，也不能創(chuàng)生。它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或從一物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中能量的總量保持不變。能量守恒定律是自然界重要的規(guī)律，它指導(dǎo)人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)。 4. 能源與社會(huì)發(fā)展：能源家族化石能源：

5、千百萬(wàn)年前埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的能源。一次能源：從自然界直接獲取的能源。二次能源：無(wú)法從自然界直接獲取，必須通過(guò)一次能源的消耗才能得到的能源。生物質(zhì)能：由生命物質(zhì)提供的能量。不可能在短期內(nèi)從自然界中得到補(bǔ)充的能源屬于不可再生能源。能源的三次技術(shù)革命第一次能源技術(shù)革命的標(biāo)志是鉆木取火。人類從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致了以柴薪作為主要能源的時(shí)代的到來(lái)。第二次能源技術(shù)革命的標(biāo)志是蒸汽機(jī)的發(fā)明。人類從此逐步以機(jī)械動(dòng)力大規(guī)模代替人力和畜力，人類的主要能源由柴薪向煤、石油等化石能源轉(zhuǎn)化。第三次能源技術(shù)革命的標(biāo)志是發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置核反應(yīng)堆。核電已經(jīng)成為一種相當(dāng)成熟的技術(shù)

6、，由于核電比火電更清潔、安全、經(jīng)濟(jì)，核能在許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成為常規(guī)能源。能源的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性內(nèi)能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，不能相反。由于某些摩擦而使動(dòng)能轉(zhuǎn)化的內(nèi)能，雖然沒有消失，但不能利用。能量是在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中才能得以利用，是有條件和代價(jià)的。能源與環(huán)境能量失控會(huì)造成危害?；馂?zāi)是一種典型的失控能量釋放，大部分火災(zāi)是由于不遵守安全規(guī)則引起的，火災(zāi)的直接原因是亂丟火種，輸電線破損和超負(fù)荷運(yùn)行引起的。能源消耗對(duì)環(huán)境的影響，大量燃燒化石能源勢(shì)必造成空氣污染和溫室效應(yīng)的加劇。能源危機(jī)和未來(lái)的理想能源由于人類消耗能量迅速增長(zhǎng)，化石能源不能長(zhǎng)期滿足人類的要求，將會(huì)出現(xiàn)能源危機(jī)，新能源的開發(fā)和利用

7、勢(shì)在必行。理想能源的四個(gè)條件：第一，必須足夠豐富，可以保證長(zhǎng)期使用；第二，足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起；第三，相關(guān)技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境?！镜湫屠}】 例1. 在炎熱的夏天，赤腳走在河岸邊，你會(huì)感到砂石燙腳，再走入河中時(shí)，覺得河水涼快，這是為什么？ 解析：砂石的比熱小于水的比熱，夏天在相同的日照即吸收相同的熱量時(shí)，砂石升高的溫度高于水升高的溫度。因此，人在砂石上感到燙腳，再走入水中，水的溫度低于砂石溫度，又會(huì)感覺涼快。 例2. 某些液體吸收了2.1×104J的熱量后，其溫度由25升高到35，請(qǐng)你再添加一個(gè)適當(dāng)?shù)臈l件，使之

8、變成一道計(jì)算題，并求解。解析：補(bǔ)充條件：液體質(zhì)量為1kg，求液體比熱 例3. 在鋁壺中放入3kg溫度是20的水，將它加熱至100，所需的熱量c水4.2×103J/（kg·）A. 等于1.008×105JB. 大于1.008×105J C. 小于1.008×105J D. 條件不足無(wú)法確定解析： 應(yīng)選B 例4. 最近我國(guó)一些城市出現(xiàn)了環(huán)保汽車，該車型采用“清潔燃料”加“汽油”雙燃料系統(tǒng)，使尾氣中有害氣體的成分降低了80%。這種燃料是氣態(tài)碳?xì)浠衔?，在微微加壓的情況下即變?yōu)橐后w而儲(chǔ)存于鋼瓶中，加裝到汽車供油系統(tǒng)。當(dāng)向發(fā)動(dòng)機(jī)供“油”時(shí)，該燃料在鋼瓶中

9、逐漸汽化，然后進(jìn)入氣缸被點(diǎn)燃，從而產(chǎn)生動(dòng)力。（1）根據(jù)下表可知，最適合作為清潔燃料的物質(zhì)是_（填化學(xué)式）（2）該物質(zhì)在氣缸內(nèi)充分燃燒后的產(chǎn)物是_和_。（3）在該汽車的四沖程工作循環(huán)中，圖中能實(shí)現(xiàn)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是_圖。解析：（1）（2）（3）B這是一道綜合知識(shí)很強(qiáng)的題，近年中考出題方向向這方面靠攏。 例5. A、B、C、D四個(gè)相同的容器，里面分別裝有質(zhì)量相等、溫度相同的水，現(xiàn)用相同的電阻絲做成線圈（長(zhǎng)度與線圈的圈數(shù)成正比），如圖所示連入電路，并分別放入A、B、C、D四個(gè)容器里，若同時(shí)開始通電，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，水溫升得最高的容器是（ ）解析：B最高，AB相比用【模擬試題】（答題時(shí)間：40分鐘）

10、一、選擇題（第5小題為多選，其余為單選） 1. 由可知（ ）A. 比熱容與物體吸收的熱量成正比B. 比熱容與物質(zhì)的質(zhì)量成反比C. 比熱容跟物質(zhì)的溫度有關(guān)D. 以上說(shuō)法均錯(cuò)誤 2. 用兩個(gè)酒精燈分別給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱，若在相等的時(shí)間內(nèi)，它們吸收的熱量相等，則下列判斷正確的是（ ）A. 甲、乙兩種物質(zhì)的比熱容一定相等B. 甲、乙兩種物質(zhì)的溫度變化一定相等C. 溫度變化大的物質(zhì)比熱容大D. 溫度變化大的物質(zhì)比熱容小 3. 下列說(shuō)法中，能反映物體放出熱量多少跟物體降低的溫度有關(guān)的是（ ）A. 相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，降低不同的溫度，放出的熱量不同B. 相同質(zhì)量的不同物質(zhì)，降低相同的溫度，放出的

11、熱量一般不同C. 不同質(zhì)量的同種物質(zhì)，降低相同的溫度，放出的熱量不同D. 不同質(zhì)量的同種物質(zhì)，降低不同的溫度，放出的熱量一般不同 4. 下列做法中不是利用水的比熱容較大的是（ ）A. 炎熱的夏天在室內(nèi)地上灑水感到?jīng)鏊珺. 用水做內(nèi)燃機(jī)的冷卻液C. 在城市里修建人工湖，除了美化環(huán)境外，還能調(diào)節(jié)周圍的氣候D. 供暖系統(tǒng)使用熱水循環(huán)供暖 5. 下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）（多選）A. 質(zhì)量相等的物質(zhì)，吸收相等的熱量，升高的溫度一定相等B. 一桶水的比熱容比一杯水的比熱容大C. 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高1吸收的熱量大于它降低1放出的熱量D. 沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差小，是因?yàn)樗谋葻崛荽笥谀嗤恋谋葻?/p>

12、容 6. 質(zhì)量相等，初溫相同的a、b兩種不同液體，分別用兩個(gè)完全相同的加熱器加熱，加熱過(guò)程中，溫度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示。根據(jù)圖線，比較兩液體的比熱容，結(jié)果是（ ）A. a液體的比熱容大B. b液體的比熱容大C. 兩種液體的比熱容一樣大D. 無(wú)法判斷 7. 有甲乙兩臺(tái)汽油機(jī)，若在同樣時(shí)間內(nèi)甲所做的有用功是乙的2倍，甲的效率是25%，乙的效率是20%，則在同樣的時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩機(jī)消耗的汽油之比是（ ）A. 5：8B. 8：5C. 5：2D. 2：5 8. 單缸四沖程汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分，每秒鐘做功沖程出現(xiàn)的次數(shù)和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)為（ ）A. 20次和20周B. 20次和10周C. 1

13、0次和20周D. 10次和10周 9. 下列現(xiàn)象中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（ ）A. 用打氣筒打氣，氣筒壁發(fā)熱B. 鋸木頭時(shí)，鋸條發(fā)熱C. 用電熨斗熨衣服D. 炮彈里的火藥燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體將彈殼炸開 10. 曾記否，恐怖分子利用劫持的客機(jī)，對(duì)美國(guó)的多個(gè)目標(biāo)實(shí)施攻擊，其中，一架質(zhì)量為104t，約載51t燃油的波音757飛機(jī)，水平撞擊世貿(mào)大樓的北部塔樓；另一架質(zhì)量為156t，約載35t燃油的波音767飛機(jī)，則水平撞擊南部塔樓，使兩大樓產(chǎn)生幅度1m的晃動(dòng)和猛烈的燃燒。一個(gè)多小時(shí)后兩幢110層的高樓相繼倒塌，造成數(shù)千人的傷亡，使兩幢世貿(mào)大樓遭受重創(chuàng)的巨大能量是（ ）A. 飛機(jī)的重力勢(shì)能B. 飛

14、機(jī)的動(dòng)能C. 飛機(jī)的內(nèi)能D. 燃油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能二、填空與綜合題 11. “城市尚余三伏熱，秋光先到野人家”，說(shuō)明在陸游那個(gè)時(shí)代，人們就已察覺到城市暖于郊區(qū)。分析城市“熱島效應(yīng)”的主要原因，一是工廠、交通工具排放大量的_；二是建筑群、馬路中的砂石、水泥的_小，在相同日照條件下溫度上升更明顯；三是城市水面小，水的_吸熱少；四是樓群林立，空氣難以形成對(duì)流。 12. 許多公園里都設(shè)有供游人休息的石凳或木椅，在夏日陽(yáng)光的照射下，用手摸石凳和木椅，感到石凳比木椅熱。對(duì)于這種現(xiàn)象的原因，張揚(yáng)同學(xué)提出了以下幾種假設(shè)：A. 石頭比木頭的溫度高B. 石頭比木頭的比熱容小C. 石頭比木頭的密度大D. 石頭比木頭傳

15、熱快 對(duì)這幾種假設(shè)你認(rèn)為正確的是_。 13. 蘋果從2m高的樹上落下越來(lái)越快；停止發(fā)動(dòng)機(jī)后，電力機(jī)車牽引列車車廂前進(jìn)一段距離；燃燒的氣體使火箭從地面升到高空。探究這些實(shí)例，可歸納出三個(gè)方面的物理概念和規(guī)律，具體表述為（1）_；（2）_；（3）_。 14. 一把“220V，40W”的電烙鐵L，接在如圖所示的220V的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電烙鐵L可以正常使用。當(dāng)電烙鐵暫不用時(shí)，為了避免電烙鐵過(guò)熱，可把開關(guān)S斷開，將電阻R串聯(lián)在電路中。此時(shí)電烙鐵L的實(shí)際功率為14.4W，問(wèn)串聯(lián)電阻R的阻值應(yīng)為多少？（設(shè)電烙鐵的電阻不隨溫度變化） 15. 小華分別用如圖甲所示的兩個(gè)完全相同的電加熱器給A、B兩種液

16、體加熱，繪制它們的溫度隨時(shí)間變化的圖象，如圖乙所示。（1）如果A、B兩種液體的質(zhì)量相同，則_液體的比熱容較大。（2）如果A、B是同種液體，則_液體的質(zhì)量較大。 16. 小明學(xué)習(xí)了燃料的熱值知識(shí)后，自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)比較煤油和菜籽油的熱值。他實(shí)驗(yàn)時(shí)組裝了如圖所示的裝置。并每隔1min記錄了杯中水的溫度（見下表）。加熱時(shí)間/min0123456789甲杯水溫/25272932343638404244乙杯水溫/25262728293031323334（1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠，小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制兩套裝置中相同的量有_。（2）通過(guò)表中記錄的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是_。（3）小

17、明實(shí)驗(yàn)前用天平測(cè)出了燒杯中水的質(zhì)量及油燈中燃料的質(zhì)量，并由記錄的數(shù)據(jù)，利用公式計(jì)算出水吸收的熱量。他想通過(guò)這些數(shù)據(jù)計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值。你認(rèn)為他的計(jì)算結(jié)果可靠嗎？為什么？ 17. 材料A：一座10×106kW的燃煤電站，每年燃煤約3.5×106t，向大氣排放二氧化碳、二氧化硫、微塵及其它致病有害物質(zhì)可達(dá)1.09×106t。（如圖A所示）圖A材料B：（如圖B所示）圖B（1）上述兩材料主要是針對(duì)_而言的。圖A是燃煤電站工作時(shí)的外景，你發(fā)現(xiàn)的主要問(wèn)題是_（至少回答兩條）。圖B中發(fā)現(xiàn)的主要問(wèn)題是_。（2）針對(duì)兩圖中的主要問(wèn)題，你采取的措施是：圖A中的建議與措施_。圖B

18、中的建議與措施_。（3）上述現(xiàn)象很易讓人想到城市“熱島效應(yīng)”，其形成的主要原因是什么？通過(guò)上述材料提出你對(duì)改善城市生態(tài)環(huán)境的一點(diǎn)有益建議。（4）所產(chǎn)生的廢氣中有大量的，它將加劇地球的_，那么避免其產(chǎn)生的后果，人類應(yīng)采取的措施有哪些？【試題答案】一、選擇題 1. D2. D3. A4. A5. ABC 6. B7. B8. C9. D10. D二、填空與綜合： 11. 廢氣；比熱；蒸發(fā)（汽化） 12. B 13. 物體間力的作用是相互的。物體在力的方向上通過(guò)一段距離，則力對(duì)物體做功。不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化 14. 電路中串聯(lián)過(guò)程：與R串串聯(lián)時(shí) 15. BB 16. 水的質(zhì)量；煤油和菜籽油的質(zhì)量煤油不可靠，因?yàn)槊河秃筒俗延筒]有完全燃燒，而且燃燒產(chǎn)生的熱量并沒有完全被水吸收。 17. （1）環(huán)境污染：燃料燃燒不完全；煙氣帶走大量的熱，