人教版九年级物理知识点练习:能量的转化和守恒

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五、能量的转化和守恒

5分钟训练(预习类训练,可用于课前)

1.从能量的角度分析如图16-5-1所示的滚摆和单摆上下的运动情况,它们共同表明_____________________。

图16-5-1

解析:滚摆和单摆向下运动时,重力势能转化为动能,向上运动时,动能转化为重力势能,它们可以反复上下运动,共同表明:动能和重力势能之间可以相互转化。认识到这一点,可以让学生从能量的角度分析自然界中各种现象之间的相互联系。

答案:动能和重力势能之间可以相互转化

2.把一个薄壁金属管固定在桌上,里面放一些酒精,用塞子塞紧,拿一根绳子在管外绕几圈,并迅速地来回拉动绳子,过一会儿,你会看到塞子跳了起来,如图16-5-2所示。从能量的角度分析,这个现象表明_________________________。

图16-5-2

解析:绳子与金属管摩擦,机械能转化为内能;高温筒壁对酒精加热,这是能量的转移;高温酒精推动塞子做功,使塞子跳起,内能转化为机械能。所以在整个过程中,存在着内能和机械能之间的相互转化,也存在着能量的转移。能答出“内能和机械能之间可以相互转化”即可。

答案:内能和机械能之间可以相互转化(和转移)

3.能量既不会凭空___________,也不会凭空___________,它只会从一种形式___________为其他形式,或者从一个物体___________到另一个物体,而在___________和___________的过程中,能量的总量保持___________。这就是能量守恒定律。

解析:能量守恒定律是本节课的重点内容,通过预习,让学生找到能量守恒定律中的关键词语,为学习新课作好准备。

答案:消灭产生转化转移转化转移不变

4.你知道自然界中哪些能量之间可以相互转化吗?举例说明:

如:发光的电灯,电能转化为光能。

解析:让学生自己列举能量转化的例子,丰富学生的生活经验,为在学习中通过归纳法分析问题积累材料。学生列举的例子可多可少,教师只要应用归纳法略加指点,即可水到渠成地得出能量守恒定律。

答案:摩擦生热,机械能转化为内能。

植物光合作用,光能转化为化学能。

煤燃烧,化学能转化为内能。

电动机车运动,电能转化为机械能,等等。

10分钟训练(强化类训练,可用于课中)

1.下列能量的转化中,属于机械能转化为内能的是()

A.点燃爆竹,爆竹腾空而起

B.汽车紧急刹车,轮胎发热

C.给生石灰加水,温度升高

D.给电炉通电,电炉发热

解析:本题的关键是弄清在各种能量的转化过程中前后能量的形式。点燃爆竹,爆竹腾空而起,是火药的化学能转化为内能,内能又转化为机械能;汽车紧急刹车,是轮胎与地面摩擦生热,机械能转化为内能;给生石灰加水,发生化学变化,属于化学能转化为内能;给电炉通电,电炉发热,是电能转化为内能。

答案:B

2.写出能量守恒定律的内容:______________________________________________。

解析:能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,它揭示了各种形式能量之间的深刻联系,应重点掌握。

答案: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。这就是能量守恒定律

3.水轮机带动发电机发电,是___________能转化为___________能;电动机带动水泵,把水抽到高处,是___________能转化为___________能。

解析:通过实例,认识能量之间的相互转化情况。水轮机带动发电机发电,消耗的是水能,产生的是电能;而电动机带动水泵,消耗的是电能,产生的是水能。这里突出体现了能量之间的相互转化。

答案:机械电电机械

4.用热传递的方法来改变物体的内能,实质上是能量的___________过程;用做功的方法来改变物体的内能,实质上是能量的过程。

图16-5-3

解析:在能量守恒定律中,能量的“转化”是指:一种形式的能量转化成为另一种形式的能量,即前后两种状态,能量的形式发生了变化,如“钻木取火”是机械能转化为内能,“电车运动”是电能转化为机械能;而能量的“转移”是指:一个物体所具有的一种形式的能量,转移到另一个物体上后,还是同一种形式的能量,即前后两种状态,能量的形式并没有发生变化,只是能量发生了转移,如“热传递”就是一个物体具有的内能转移到另一个物体上,前后都是内能。

答案:转移转化

5.(2010广东莆田模拟,11)参照图16-5-3及示例填写不同形式的能量之间的转化及其实例。示例:电能→光能:电灯

(1)____________________________________________________

(2)_______________________________________________________

解析:本题属于能量守恒定律的应用。通过分析题图,使学生对能量守恒定律有一个具体的、形象的、深刻的理解。答案开放,只要符合要求即可。

答案:(1)电能→机械能:电动机(2)内能→机械能:汽车

6.(2010湖北宜昌模拟,34)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?

解析:在当今的低耗、高效的形式下,锅炉效率低是社会关注的焦点问题。在本题中,师生通过共同调查研究,发现了锅炉效率低的主要原因表现症状:经常冒出大量的黑烟;锅炉周围的温度很高。针对这两种表现,通过分析,揭示其效率低的原因:燃烧问题和散热问题。发现问题,分析问题,如何解决问题呢?烟气带走热量,是普遍存在的问题,让同学们提出解决方案,渗透、融合了情感态度价值观的教育,可谓是一箭双雕。

答案:(1)锅炉效率低的原因:

①锅炉冒出大量的黑烟,说明煤燃烧不完全;

②锅炉周围的温度很高,说明锅炉向周围散失的热量太多。

(2)改进措施:尽量使燃料燃烧充分;利用烟气携带的热量对其他的水进行预加热,综合利用内能。

30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)

1.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中()

A.木块的重力势能全部转化为动能

B.木块的动能增加,重力势能减小

C.木块有一部分机械能转化为内能

D.木块的机械能全部转化为内能

解析:解答本题注意“匀速”“下滑”这两个条件,既然是匀速,则动能保持不变,而下滑又说明势能在减小,减小的势能没有转化为动能,由能量守恒定律可知,减小的能量一定转化为其他形式的能了,转化为什么能了呢?由于斜面是粗糙的,木块与斜面摩擦生热,重力势能转化为内能。所以是一部分机械能转化为内能,而不是全部。

答案:C

2.某物体对外做功,消耗了100 J的机械能,这些机械能转化为其他形式的能量是()

A.50 J

B.100 J

C.0 J

D.无法确定

解析:有能量转化守恒定律可得:(能量)在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。消耗了100 J的机械能,转化为其他形式的能量也是100 J,不可能是其他的数值。

答案:B

3.用打桩机打桩,打桩锤从5 m高处自由落下时,锤与桩因冲击力作用表面温度升高,这说明()

A.机械能守恒

B.动能守恒

C.势能守恒

D.能量守恒

解析:打桩锤自由下落过程中,重力势能转化为动能,锤与桩冲击时,动能转化为锤与桩的内能,所以在整个过程中,机械能发生了变化,但总能量是守恒的。所以选D。

答案:D

4.下面关于能量的说法中,正确的是()

A.用砂轮磨刀是由内能转化为动能

B.陨石进入大气层成为流星时,是内能转化为机械能

C.壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动,是水的势能转化为壶盖的动能

D.用打气筒给轮胎打气,打气筒发热,是机械能转化为内能

解析:本题实际上考查了做功改变物体内能的实质,即内能和其他形式的能的相互转化。砂

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