2020年中考物理专题练习能量的转化和守恒含解析新人教版
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能量的转化和守恒
知识点一:能量的转化
(1)能量及其存在的形式:如果一个物体能对别的物体做功,我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量,如风能、内能、水能、电能、化学能、核能等。
(2)能量的转移与转化:能量可以从一个物体转移到另一个物体,如发生碰撞或热传递时;也可以从一种形式转化为另一种形式,如太阳能电池、发电机等。
【例题1】现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是()
A.机械能转化为电能,再转化为光能 B.电能转化为机械能,再转化为光能
C.机械能转化为光能,再转化为电能 D.光能转化为机械能,再转化为电能
【答案】A
【解答】穿上鞋走路时,具有机械能,鞋会发光,具有光能;根据题意可知,该鞋(发电鞋)的工作原理是电磁感应现象,先是机械能转化为电能,电能又转化为光能。
知识点二:能量守恒定律
1.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。
2.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
3.“第一类永动机”永远不可能实现,因为它违背了能量守恒定律。
4.试论述能量的转化、转移和守恒问题。
(1)在一定条件下各种形式的能都可以相互转化。能量转化反映了各种现象之间的联系,如摩擦生热说明了机械运动和热现象之间存在的联系;电风扇转动说明了电现象和机械运动之间存在的联系。
(2)不同形式的能量通过做功可以相互转化,同种形式的能量之间通过热传递可以进行转移,能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。
(3)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。
(4)根据能量守恒定律,在分析自然现象时,如果发现某种形式的能量减少,一定能找到另一种形式的能量增加;反之,当某种形式的能量增大时,也一定可以找到另一种形式的能量减少。
【例题2】如图所示的摆设,正常运行时,小轮在支架上来回滚动,每次到达的最大高度相同。小明发现摆
设上有一电源,关掉电源后,小轮逐渐停下来()
A.小轮滚动过程中没有力对其做功
B.正常运行时,小轮的速度一直不变
C.断电后小轮会停下,说明能量守恒定律不一定成立
D.正常运行时,小轮往返一次,摆设一定需要消耗电能
【答案】D
【解析】A.小轮在滚动过程需要克服摩擦力做功,故A错误;B.正常运行时,小轮存在重力势能与动能之间的转化,所以其速度是不断变化的,故B错误;C.断电后小轮会停下,说明小轮的机械能转化成其它形式的能,在转化过程总的能量保持不变,所以能量守恒定律一定是成立的,故C错误;D.小轮在往返过程需要克服摩擦力做功,从而使机械能减少,但为了使小轮每次到达的最大高度相同,就要使小轮的机械能保持不变,则需要提供另外一种能量来补偿减少的机械能,而这个另外的能量正是由电源提供的,因此小轮往返一次,摆设一定需要消耗电能。故应选D。
一、选择题
1.下列说法中正确的是()
A.风力发电机可以将机械能转化为电能 B.太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C.电暖气正常工作时,主要是将电能转化为机械能 D.电风扇正常工作时,主要是将电能转化为机械能【答案】ABD
【解析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量。
A.风力发电机是利用电磁感应现象工作的,工作时将机械能转化为电能,故A正确;
B.使用太阳能电池的目的是将太阳能转化为电能,储存起来再加以利用,故B正确;
C.电暖气是利用电流的热效应工作的,是将电能转化为内能,故C错误;
D.电风扇工作时,主要是将电能转化为机械能,使风扇转动,故D正确。
2.前段时间,“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点,该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢
气,通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高,目前仍处在试验阶段),但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是()
A.氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B.水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C.对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从更不能以讹传讹
D.该车行驶的能量最终来源于水,水是一种能源
【答案】D
【解析】A.氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能,再用来驱动汽车的,故A正确;
B.根据能量守恒定律,水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量,故B正确;
C.由科学常识可知,对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从更不能以讹传讹,故C正确;
D.该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气,但不能直接说水是这里的能源,故D错误。
3.西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,于2019年4月20日将第四十四
颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是()
A.火箭使用液氢燃料,主要是利用了液氢的比热容大
B.火箭升空过程中,燃料燃烧将机械能转化为化学能
C.北斗导航卫星加速升空过程中,其动能和重力势能均增大
D.北斗导航卫星加速升空过程中,其惯性增大
【答案】C
【解析】A.发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故A错误;
B.火箭升空的过程中,燃料燃烧释放出的内能转化为机械能,故B错误;
C.北斗导航卫星加速升空的过程中,速度增大,高度增大,因此动能和重力势能都增大,机械能的总量也增大,故C正确;
D.北斗导航卫星加速升空过程中,其质量不变,惯性不变,故D错误。
4.下列关于能量的说法中,正确的是()
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少