3.8能量的轉(zhuǎn)化與守恒

3.8能量的轉(zhuǎn)化與守恒學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄TOC\o"13"\h\z\u模塊一知己知彼 1模塊二知識(shí)掌握 1知識(shí)點(diǎn)一、能量的相互轉(zhuǎn)化 1知識(shí)點(diǎn)二、能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律 4知識(shí)點(diǎn)三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性 7模塊三鞏固提高 11知識(shí)重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)模塊一知己知彼學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)解讀1.通過(guò)生活實(shí)例，了解各種形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)化，能解釋一些常見現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。

2.理解能量守恒定律，能利用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)分析問(wèn)題。

3.知道能量轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一定的方向性。解讀1:理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒，舉例說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化與守恒、能量的轉(zhuǎn)化與傳遞的方向性，并能利用能量的轉(zhuǎn)化與守恒知識(shí)解釋簡(jiǎn)單問(wèn)題。常見題型為選擇題和填空題，難度較小。

解讀2:結(jié)合生活、生產(chǎn)中的現(xiàn)象，了解提高能量利用效率和節(jié)能關(guān)系，常見題型為選擇題和填空題，難度較小。模塊二知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一、能量的相互轉(zhuǎn)化（一）能量可以在兩個(gè)物體之間轉(zhuǎn)移，能量形式也可以轉(zhuǎn)化(1)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化

照射到植物葉片上植物的化學(xué)能

照射到大氣層中空氣的動(dòng)能

照射到太陽(yáng)能熱水器水的內(nèi)能

照射到電池板上電能

(2)人體能量的來(lái)源及轉(zhuǎn)化:人體所需的能量都來(lái)自食物，食物被消化后且被分解的過(guò)程，是食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人體的內(nèi)能、電能、機(jī)械能等能量的過(guò)程。被吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由血液輸送到人體各處。

(3)火力發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)化:燃料燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來(lái)加熱水，水沸騰后，產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

（二）能量轉(zhuǎn)化的普遍性自然界中的能量有多種表現(xiàn)形式，如機(jī)械能、內(nèi)能、化學(xué)能、電能、電磁能、核能等。自然界中各種形式的能量不是孤立的，它們可以在一定的條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，能量也可以在同一物體或不同的物體間相互轉(zhuǎn)移。能量轉(zhuǎn)化是普遍現(xiàn)象，自然界中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式的變化中伴隨著能量的相互轉(zhuǎn)化。（2023?鄞州區(qū)一模）如圖是太陽(yáng)能電池路燈，白天太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，這種能量通過(guò)再次轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存在大容量蓄電池內(nèi)。夜晚蓄電池給路燈供電。下列說(shuō)法正確的是（）A．路燈上的塑料燈罩和鋁合金燈柱都屬于有機(jī)合成材料 B．夜晚蓄電池給路燈供電時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為電能 C．白天給蓄電池充電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．路燈的燈柱用合金材料制成是因?yàn)楹辖鸨燃兘饘倬哂懈玫男阅堋窘獯稹拷猓篈、塑料燈罩屬于有機(jī)合成材料，而鋁合金燈柱屬于金屬材料，故A錯(cuò)誤；BC、在白天太陽(yáng)能電池板給蓄電池充電是將太陽(yáng)能→電能→化學(xué)能；在晚上，蓄電池給路燈供電，只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，再轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，故BC錯(cuò)誤；D、人們大量使用的是合金而不是純金屬，這是因?yàn)楹辖鹁哂懈鄡?yōu)良性能，如鋁合金比鋁的硬度大、不銹鋼比鐵的抗腐蝕性強(qiáng)，故D正確。故選：D。（2022?寧波）核酸檢測(cè)采樣時(shí)使用的“采樣拭子”，其頂端是如圖所示的植絨拭子，安全、無(wú)毒。有一種植絨方式是：植絨機(jī)產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)伏的高壓靜電，通過(guò)電子轉(zhuǎn)移讓噴頭中的絨毛帶上負(fù)電荷，然后在被植絨物體表面噴涂上膠粘劑，移動(dòng)噴頭靠近被植絨物體，絨毛在高壓靜電作用下從噴頭中飛升到被植絨物體表面，呈垂直狀植在涂有膠粘劑的物體表面。上述植絨過(guò)程中蘊(yùn)含了許多科學(xué)知識(shí)，下列描述不合理的是（）A．噴頭中的絨毛帶上負(fù)電荷，是由于絨毛得到了電子 B．以移動(dòng)的噴頭為參照物，被植絨物體是運(yùn)動(dòng)的 C．絨毛能在高壓靜電作用下運(yùn)動(dòng)，是由于能量可以創(chuàng)生 D．絨毛從噴頭中飛升到被植絨物體表面，是由于力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【解答】解：A、噴頭中的絨毛帶上負(fù)電荷，是由于絨毛得到了電子，故A合理；B、以移動(dòng)的噴頭為參照物，被植絨物體與噴頭的位置不斷變化是運(yùn)動(dòng)的，故B合理；C、能量不能被創(chuàng)生，也不能被消滅，能量是守恒的，總量不變，故C不合理；D、絨毛從噴頭中飛升到被植絨物體表面，是由于力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D合理。故選：C。（2022?龍灣區(qū)校級(jí)模擬）如圖為伽利略斜面實(shí)驗(yàn)，如果沒(méi)有摩擦力，無(wú)論斜面緩陡，小球從A點(diǎn)靜止?jié)L下總會(huì)滾到與A處等高的B處或C處，小球好像“記住“了其起始高度。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．這是一種理想實(shí)驗(yàn) B．A到B過(guò)程中小球動(dòng)能先減小后增大 C．小球運(yùn)動(dòng)到乙斜面的過(guò)程機(jī)械能守恒 D．小球“記住”的是與起始高度相聯(lián)系的能量【解答】解：（1）伽利略斜面實(shí)驗(yàn)，是假設(shè)斜面上沒(méi)有摩擦力，這是一種理想實(shí)驗(yàn)，故A正確；（2）A到B過(guò)程中，小球的質(zhì)量不變，在不考慮摩擦力的情況下，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變大，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變小，即小球的速度先變大后變小，所以，小球動(dòng)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤；（3）如果斜面上沒(méi)有摩擦力，小球運(yùn)動(dòng)到乙斜面過(guò)程中，其機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒，故C正確；（4）無(wú)論斜面緩陡，小球從A點(diǎn)靜止?jié)L下總會(huì)滾到與A處等高的B處或C處，小球好像“記住”了其起始高度，其實(shí)質(zhì)是保持小球的機(jī)械能不變，所以說(shuō)，“記住”的是與起始高度相聯(lián)系的能量，故D正確；故選：B。（2023?桐廬縣二模）如圖所示，彈簧一端與小車相連，另一端固定在左側(cè)的墻壁上，小車放在光滑的水平木板上。小車位于A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為自然長(zhǎng)度，用力壓縮彈簧使小車到達(dá)B點(diǎn)；松手后，小車由位置B運(yùn)動(dòng)至位置C，在位置C時(shí)速度為零。則小車從位置B運(yùn)動(dòng)至位置C的過(guò)程中，速度達(dá)到最大的位置在（選填“A點(diǎn)”、“A點(diǎn)的左側(cè)”或“A點(diǎn)的右側(cè)”），彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是（選填“減小”、“先減小后增大”、“先增大后減小”或“增大”）；小車從位置A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)化的情況為?！窘獯稹拷猓河捎谀景迨枪饣模淮嬖谀Σ亮?，小車在木板上運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，就是彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能時(shí)，A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為自然長(zhǎng)度，所以A點(diǎn)的動(dòng)能是最大的；從B到彈簧自然長(zhǎng)度A時(shí)，是彈簧恢復(fù)原狀的過(guò)程，彈簧的彈性勢(shì)能減??；從A到C的過(guò)程，小車由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，彈簧發(fā)生彈性形變，彈簧的彈性勢(shì)能增大；所以彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是先減小后增大；小車從位置A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，彈性勢(shì)能變大，小車的速度變小，動(dòng)能變小，由于接觸面是光滑的，不存在摩擦，則小車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。故答案為：A點(diǎn)；先減小后增大；小車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。知識(shí)點(diǎn)二、能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律（一）內(nèi)容能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能的總量保持不變。這就是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。

（二）意義能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無(wú)論是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，還是生命運(yùn)動(dòng)，無(wú)論是宇宙天體，還是微觀粒子，都遵循這個(gè)定律。（三）永動(dòng)機(jī)一不可能成功所謂“永動(dòng)機(jī)”是指不消耗任何能量和燃料,卻能源源不斷對(duì)外做功的機(jī)器?！坝绖?dòng)機(jī)”不可能成功的事實(shí)告訴我們，違反能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的事件是不可能發(fā)生的。能量是不可能憑空創(chuàng)造出來(lái)的。即所謂的“消耗能量”“利用能量”“獲得能量"的實(shí)質(zhì)是能量相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程。

（四）機(jī)械能守恒與能量守恒定律的區(qū)別

(1)機(jī)械能守恒是有條件的一沒(méi)有能量損失或額外的能量補(bǔ)充。

因?yàn)闄C(jī)械能守恒是指一個(gè)物體如果只存在著動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能的總量將保持不變。如果存在機(jī)械能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量發(fā)生改變，機(jī)械能不再守恒，例如克服摩擦做功，產(chǎn)生內(nèi)能，機(jī)械能的總量將減少，損失的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

(2)能量守恒定律的成立不需要條件。這是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化形式是多樣的，可以在機(jī)械能、內(nèi)能、化學(xué)能、電能、光能、聲能間相互轉(zhuǎn)化，不限于動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，一種形式的能減少，另一種形式的能必然增加，能的總量保持不變。

【能力拓展】能量的轉(zhuǎn)化可涉及兩種或兩種以上形式的能量;能量的轉(zhuǎn)移只是能量的載體發(fā)生了變化，而能量的轉(zhuǎn)化是能量的形式發(fā)生了變化。（2022秋?拱墅區(qū)校級(jí)期中）用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，鐵球從A位置開始向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B位置速度達(dá)到最大，到達(dá)C位置小球的速度變?yōu)榱恪Ｒ阎狝C間的高度差為h，則從A位置到C位置彈簧的彈性勢(shì)能增加量為。B位置到C位置的過(guò)程中鐵球所受的重力（選填“大于”、“小于”、“等于”）彈簧所施加的彈力。（整個(gè)過(guò)程中不計(jì)能量損耗）【解答】解：從A位置到C位置，鐵球的重力做功W＝Gh；因?yàn)閺腁位置開始向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，整個(gè)過(guò)程中不計(jì)能量損耗，所以，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，彈性勢(shì)能增加量為E＝W＝Gh。鐵球在C位置受力不平衡，在彈力的作用下有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故B到C位置的過(guò)程中鐵球所受的重力小于彈簧所施加的彈力。故答案為：Gh；小于。（2021秋?仙居縣期末）能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是許多科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索才建立起來(lái)的，是科學(xué)史上重大發(fā)現(xiàn)之一。材料一：十七至十八世紀(jì)，多位科學(xué)家對(duì)能量的量度提出了不同的觀點(diǎn)。1644年，笛卡爾用物體的質(zhì)量（單位kg）和其速度（單位m/s）的乘積來(lái)表示“能量”；1686年，萊布尼茲用物體的質(zhì)量和其速度平方的乘積來(lái)表示“能量”；1743年，達(dá)朗貝爾用“活力”（即物體受力作用通過(guò)一定距離）來(lái)表示“能量”。材料二：溫度計(jì)的不斷改進(jìn)給熱與功研究的精確化提供了必要條件。材料三：焦耳通過(guò)400多次的實(shí)驗(yàn)，為能量守恒定律的確立奠定了定量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。（1）材料一中，笛卡爾所表示的“能量”的單位是。（2）如圖所示是焦耳實(shí)驗(yàn)的裝置，通過(guò)重物的上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程中（填能的一種形式）轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。（3）結(jié)合材料分析，以下觀點(diǎn)正確的是。（可多選）A.偉大科學(xué)家的觀點(diǎn)都是正確的B.測(cè)量工具的發(fā)展有助于科學(xué)理論的研究C.對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是一個(gè)不斷修正完善的過(guò)程【解答】解：（1）笛卡爾用物體的質(zhì)量（單位kg）和其速度（單位m/s）的乘積來(lái)表示“能量”，所以“能量”的單位是kg?m/s；（2）是焦耳實(shí)驗(yàn)的裝置中，重物的上下運(yùn)動(dòng)，重物具有機(jī)械能，帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能；（3）A、偉大科學(xué)家的觀點(diǎn)不一定都是正確的，故A錯(cuò)誤；B、測(cè)量工具的發(fā)展有利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確獲得，有助于科學(xué)理論的研究，故B正確；C、對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是一個(gè)不斷修正完善的過(guò)程，故C正確。故選BC。故答案為：（1）kg?m/s；（2）機(jī)械能；（3）BC。知識(shí)點(diǎn)三、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性（一）內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，而不能從低溫物體自發(fā)地轉(zhuǎn)移到高溫物體如燒杯中的熱水變冷等，是內(nèi)能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。電冰箱、空調(diào)制冷，都是從低溫物體的內(nèi)部吸熱，向外面放熱，使內(nèi)能從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體。這種轉(zhuǎn)移不是自發(fā)進(jìn)行的，必須要有附加的條件:消耗電能，電動(dòng)機(jī)(壓縮機(jī))做功。

（二）機(jī)械能可自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能無(wú)法自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能如汽車制動(dòng)剎車時(shí)，由于摩擦，機(jī)械能轉(zhuǎn)變成地面、輪胎及空氣的內(nèi)能，但是這些內(nèi)能不能再次轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能而使汽車重新啟動(dòng)?？梢?，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有一定的方向性的。能量可以自發(fā)地朝一個(gè)方向進(jìn)行，但不能自發(fā)地朝反方向進(jìn)行。

【能力拓展】我們是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用?；茉?、核能等現(xiàn)在開采得越多，留給子孫的就越少。有的能量如內(nèi)能，一旦耗散，便不可再利用。正是由于能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，我們要“節(jié)約能源”（2023?南潯區(qū)一模）能量的轉(zhuǎn)化是自然界普遍的現(xiàn)象。下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的分析正確的是（）A．水果電池電能→化學(xué)能 B．瀑布傾瀉重力勢(shì)能→動(dòng)能 C．電磁感應(yīng)電能→機(jī)械能 D．鉆木取火內(nèi)能→機(jī)械能【解答】解：A、水果電池通過(guò)化學(xué)反應(yīng)得到了電能，故將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了電能，故A錯(cuò)誤；B、瀑布傾瀉。重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，故B正確；C、電磁感應(yīng)，閉合電路中的部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)，得到了電流，故將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D、鉆木取火，克服摩擦做功得到了內(nèi)能，故將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2022秋?西湖區(qū)期末）如圖是一種太陽(yáng)能戶外滿天星LED掛燈，白天利用太陽(yáng)能電板在光照下產(chǎn)生電流，給蓄電池供電，晚上自動(dòng)亮燈。下列有關(guān)該戶外燈能量轉(zhuǎn)化的描述錯(cuò)誤的是（）A．白天太陽(yáng)能電板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．白天蓄電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C．晚上蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．晚上LED燈將電能轉(zhuǎn)化為光能【解答】解：A、白天太陽(yáng)能電板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；B、白天蓄電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確；C、晚上蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；D、晚上LED燈將電能轉(zhuǎn)化為光能，故D正確；故選：A。（2022秋?杭州期末）下列情形中，人對(duì)物體之間存在能量的轉(zhuǎn)化的是（）A．人踢球后球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 B．超市顧客在水平地面上勻速推車前進(jìn)中 C．運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴3秒鐘不動(dòng)的過(guò)程中 D．小孩搬石頭但是沒(méi)有搬動(dòng)【解答】解：A、人踢球后球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，球沒(méi)有受到人的作用力，人的能量沒(méi)有轉(zhuǎn)化為物體的能量，故A錯(cuò)誤；B、推車時(shí)，人給車一個(gè)向前的力，車向前移動(dòng)了距離，人對(duì)車做功，人對(duì)物體之間存在能量的轉(zhuǎn)化，故B正確；C、舉著杠鈴靜止不動(dòng)，人給杠鈴一個(gè)向上的力，杠鈴向上沒(méi)有移動(dòng)距離，人對(duì)杠鈴沒(méi)有做功，人的能量沒(méi)有轉(zhuǎn)化為物體的能量，故C錯(cuò)誤；D、人搬石頭時(shí)，給石頭一個(gè)向上的力，石頭向上沒(méi)有移動(dòng)距離，人對(duì)石頭沒(méi)有做功，人的能量沒(méi)有轉(zhuǎn)化為物體的能量，故D錯(cuò)誤；故選：B。（2022秋?杭州期末）在下列變化中，所發(fā)生的能的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)室中在鐵粉與硫粉反應(yīng)的過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 B．農(nóng)家自釀米酒時(shí)加入醇母菌，酵母菌主要進(jìn)行有氧呼吸把熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在酒精中 C．人在舉起重物的過(guò)程中，化學(xué)能全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．充電時(shí)，家庭電路中的電能轉(zhuǎn)移成為電池中的電能【解答】解：A、實(shí)驗(yàn)室中在鐵粉與硫粉反應(yīng)的過(guò)程中要放出熱量，所以此過(guò)程化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故A正確；B、酵母菌的呼吸作用將葡萄糖中的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為熱能，部分儲(chǔ)存在酒精中，酵母菌產(chǎn)生酒精的過(guò)程是無(wú)氧呼吸，故B錯(cuò)誤；C、人在舉起重物的過(guò)程中，要克服物體的重力做功，所以此過(guò)程中把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能，故C錯(cuò)誤；D、充電時(shí)，家庭電路中的電能轉(zhuǎn)化成為電池中的化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，故D錯(cuò)誤。故選：A。模塊三鞏固提高（2021?紹興）滑板是深受青少年喜歡的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。如圖是U形滑臺(tái)和運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)的簡(jiǎn)化示意圖。運(yùn)動(dòng)員在滑臺(tái)A處由靜止自由下滑，不計(jì)滑臺(tái)摩擦和空氣阻力，僅依靠滑行過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)的自然（不用力）變化，最有可能滑到滑臺(tái)C處的是（）A． B． C． D．【解答】解：不計(jì)滑臺(tái)摩擦和空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒；A、若運(yùn)動(dòng)員站立著從A開始滑行，到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí)，若是站立著，則此時(shí)重力勢(shì)能等于A點(diǎn)的重力勢(shì)能，動(dòng)能為零，所以運(yùn)動(dòng)員不會(huì)繼續(xù)向前滑行，就不會(huì)到達(dá)C點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B、若運(yùn)動(dòng)員站立著從A開始滑行，到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí)，若是全蹲著，則此時(shí)重力勢(shì)能小于A點(diǎn)的重力勢(shì)能，則A點(diǎn)部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能此時(shí)不為零，所以運(yùn)動(dòng)員會(huì)繼續(xù)向前滑行，就可能會(huì)到達(dá)C點(diǎn)，故B正確；CD、若運(yùn)動(dòng)員全蹲著從A開始滑行，到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí)，也應(yīng)該是全蹲著（前后兩次重力勢(shì)能相等，動(dòng)能均為零），因?yàn)槿羰钦局竭_(dá)或者平蹲著到達(dá)B點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的重力勢(shì)能大于初始的A點(diǎn)（違反機(jī)械能守恒定律），故CD錯(cuò)誤。故選：B。（2021?溫州一模）如圖所示是蕩秋千的簡(jiǎn)化模型。擺球從A點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)D點(diǎn)后返回，B、C兩點(diǎn)等高。下列說(shuō)法正確的是（）A．球在B、C兩點(diǎn)的動(dòng)能相等 B．球在A、D兩點(diǎn)的機(jī)械能相等 C．球從B點(diǎn)到O點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能減少 D．球從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中重力勢(shì)能減少【解答】解：由于存在空氣的摩擦，秋千在擺動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能會(huì)逐漸減小；A、球在B、C兩點(diǎn)高度相同，重力勢(shì)能相同，B的機(jī)械能大于C的機(jī)械能，B的動(dòng)能大于C的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；B、由于機(jī)械能逐漸減小，則A的機(jī)械能大于D的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C、球從B點(diǎn)到O點(diǎn)的過(guò)程中，克服摩擦做功，機(jī)械能減少，故C正確；D、球從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，高度增加，重力勢(shì)能變大，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2023?杭州三模）“嫦娥5號(hào)”探測(cè)器從月球上采樣并順利返回地球，如圖所示為兩種返回技術(shù)示意圖。下列分析正確的是（）A．采用“跳躍式返回”可使返回器著陸前的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能更多 B．采用“跳躍式返回”可使返回器與大氣摩擦通過(guò)的距離更短 C．采用“直接進(jìn)入返回”可使返回器著陸前的速度更小 D．采用“直接進(jìn)入返回”可使返回器著陸前具有的機(jī)械能更小【解答】解：AB、由圖可知，采用“跳躍式返回”可使返回器與大氣摩擦通過(guò)的距離更長(zhǎng)，則采用“跳躍式返回”可使返回器著陸前克服摩擦力做功更多，所以機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能更多，故A正確、B錯(cuò)誤；CD、由圖可知，采用“直接進(jìn)入返回”可使返回器與大氣摩擦通過(guò)的距離更短，則采用“直接進(jìn)入返回”可使返回器著陸前克服摩擦力做功更少，所以采用“直接進(jìn)入返回”可使返回器著陸前機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能更少，具有的機(jī)械能更大，則可使返回器著陸前的速度更大，故CD錯(cuò)誤。故選：A。（2022秋?余姚市期末）北京時(shí)間2022年11月12日10時(shí)03分，搭載天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射（如圖甲所示），約10分鐘后，天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道，飛船太陽(yáng)能帆板順利展開工作（如圖乙所示），發(fā)射取得圓滿成功。（1）火箭點(diǎn)火，燃料燃燒發(fā)生的是（選填：“物理”或“化學(xué)“）變化。（2）搭載在飛船上的補(bǔ)給物資送達(dá)我國(guó)空間站時(shí)，補(bǔ)給物資的質(zhì)量將（選填：“變大”、“變小”或“不變”）。（3）飛船太陽(yáng)能帆板順利展開工作，就是在太陽(yáng)光照射下，能為飛船上的電器設(shè)備提供能量。太陽(yáng)能帆板工作時(shí)是將能轉(zhuǎn)化為能。【解答】解：（1）火箭點(diǎn)火后，燃料燃燒生成水，并放出大量的熱，因此發(fā)生的是化學(xué)變化。（2）搭載在飛船上的補(bǔ)給物資送達(dá)我國(guó)空間站時(shí)，雖然補(bǔ)給物資的位置發(fā)生改變，但是補(bǔ)給物資的質(zhì)量將保持不變。（3）太陽(yáng)能帆板工作時(shí)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。故答案為：（1）化學(xué)；（2）不變；（3）太陽(yáng)；電。（2022秋?鎮(zhèn)海區(qū)期末）“鋁箔秋千”是一個(gè)U形鋁箔框，其兩端通過(guò)回形針與干電池兩端相連，置于磁鐵上方，如圖所示。通電時(shí)，鋁箔框就會(huì)朝一個(gè)方向擺動(dòng)。（1）“鋁箔秋千”通電擺動(dòng)時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為能和內(nèi)能。（2）要改變“鋁箔秋千”通電時(shí)的擺動(dòng)方向，請(qǐng)寫出一種方法：?！窘獯稹拷猓海?）鋁箔框通電后擺動(dòng)是因?yàn)橥婁X箔框在磁場(chǎng)中受力的作用，且電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，此過(guò)程中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能；（2）因?yàn)橥妼?dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，所以要改變鋁箔框通電時(shí)的擺動(dòng)方向，可以改變電流的方向或磁場(chǎng)的方向。故答案為：（1）機(jī)械；（2）改變電流的方向。（2023?婺城區(qū)三模）“自熱火鍋”給我們的生活帶來(lái)一定的便利。小龍同學(xué)就某種自熱火鍋的“自熱”原理產(chǎn)生了興趣，查閱到的相關(guān)資料如下。?①自熱火鍋食用方法：下層底盒中倒入適量冷水，打開加熱包塑料膜，將加熱包放入涼水中，放上上層食材盒，倒入一定食用冷水，蓋上蓋子，15分鐘后，即可開蓋食用。（圖乙為自熱火鍋結(jié)構(gòu)示意圖）、②加熱包內(nèi)含有鐵粉、鋁粉、焦炭粉、生石灰等物質(zhì)，其中的金屬粉末與炭粉在熱水中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可短時(shí)間放出大量的熱，后續(xù)緩慢放熱。③自熱火鍋工作時(shí)，下層加熱盒中空氣溫度隨時(shí)間變化的圖像如下圖丙所示。（1）自熱火鍋在加熱食物過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化：。（2）為解釋自熱火鍋的工作原理，請(qǐng)結(jié)合上述材料，對(duì)0a、ab、bc各段的溫度變化做出解釋?！窘獯稹拷猓海?）自熱火鍋的熱量來(lái)源于化學(xué)反應(yīng)，自熱火鍋的原理是利用自熱包內(nèi)的物質(zhì)（其中主要成分有鐵粉、鋁粉、氧化鈣、焦炭粉、活性炭和生石灰等）與水接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，釋放的熱量使得食材鍋內(nèi)的食物吸收熱量后溫度升高。因此自熱火鍋在加熱食物過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化為：化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。（2）對(duì)0a段，冷水進(jìn)入熱包，與氧化鈣反應(yīng)放熱；在18s內(nèi)使下層底盒中的水溫升高到60℃；ab段，水溫升高后，加熱包內(nèi)的鐵粉、鋁粉與炭粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱，短時(shí)間內(nèi)使水沸騰，蒸氣溫度高達(dá)200℃，高溫蒸氣對(duì)上層食盒持續(xù)加熱，使上層食盒中的水沸騰，15分鐘后即可煮熟食物；bc段，食物煮熟后，化學(xué)反應(yīng)結(jié)束，蒸汽從食盒小孔出去，盒內(nèi)溫度逐漸下降。故答案為：（1）化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；（2）對(duì)0a段，冷水進(jìn)入熱包，與氧化鈣反應(yīng)放熱；在18s內(nèi)使下層底盒中的水溫升高到60℃；ab段，水溫升高后，加熱包內(nèi)的鐵粉、鋁粉與炭粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱，短時(shí)間內(nèi)使水沸騰，蒸氣溫度高達(dá)200℃，高溫蒸氣對(duì)上層食盒持續(xù)加熱，使上層食盒中的水沸騰，15分鐘后即可煮熟食物；bc段，食物煮熟后，化學(xué)反應(yīng)結(jié)束，蒸汽從食盒小孔出去，盒內(nèi)溫度逐漸下降。（2023春?西湖區(qū)校級(jí)月考）目前杭州垃圾發(fā)電有三張“大嘴”，杭州錦江環(huán)保能源“胃口”最大，可日吞800噸垃圾，日發(fā)電43萬(wàn)千瓦時(shí)；杭州生活垃圾焚燒發(fā)電廠潛力最大，現(xiàn)在日吞垃圾600噸，日發(fā)電量10萬(wàn)千瓦時(shí)；杭州余杭錦江環(huán)保能源日吞垃圾200噸，日發(fā)電14萬(wàn)千瓦時(shí)。這意味著目前杭州每天3000多噸城市生活垃圾有一半被垃圾發(fā)電“吞吃”。據(jù)悉剩下的垃圾則全部拉到天子嶺垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋，并通過(guò)填埋產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行發(fā)電。填埋是目前全球垃圾處理的主要方式，傳統(tǒng)的垃圾處理方式是將垃圾集中填埋，讓其自行發(fā)酵。在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和甲烷等廢氣，易