能量转化的方向性和效率 PPT课件

7．(8分)如图所示是太阳能路灯，灯 杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能 转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充 电，供夜晚路灯照明。若在一定时间内 ，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量 为2.1×107 J，这些能量经转化后，可供 功率为35 W的路灯工作50 h，则该路灯 消耗的电能为__6.3×106__J，该太阳能 路灯的转化效率为__30__%。
9．在一个生态系统的食物链中，如绿色植物→鼠→蛇→鹰，绿色 植物经光合作用，将太阳能转化为化学能，并沿食物链逐级传递，然 而每级生物进行呼吸作用时，都要释放能量。因此，能量在传递过程 中逐渐减少，对此下列叙述中正确的是( B )
A．沿食物链传递能量过程中，能量不守恒 B．沿食物链传递能量过程中，能量仍然是守恒的 C．沿食物链传递能量过程中，有时能量守恒，有时不守恒 D．沿食物链传递能量过程中，总能量没有减少，反而增多了
三、简答题(8分) 13．随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效 地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务 。如图所示是某一地铁车站的设计方案，与站台 连接的轨道有一个小的坡度。请你从提高能量利 用效率的角度分析这种设计的优点。
解：列车进站时将列车由于运动而具有的能 量通过提升位置的办法转化为重力势能，减少 了车轮与轨道摩擦转化为内能的损耗，也减少 了车轮受摩擦遭到破坏的程度，而出站时又将 重力势能转化为动能，减少了启动过程的能量 消耗
10．下列有关生物群落能量的转移顺序，排列正确的一组是(箭头 表示能量转移的方向)( C )
A．太阳→兔子→草→人 B．人→兔子→草→太阳 C．太阳→草→兔子→人 D．太阳→人→兔子→草
二、填空题(6×3 分＝18 分) 11．根据能量的转化和守恒定律可知，能量在转化或转移的过程 中，其总量__不变__。电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空 气中，但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具 有__方向性__。
四、计算题 (16 分) 14．如图所示的是一种太阳能路灯的电路示意图，光控开关 S 白 天与 a 点接触，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上与 b 点接触，蓄电 池给路灯供电，太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能 7.5 kW·h， 能使“12 V 30 W”的一盏路灯正常工作 5 天(路灯平均每天工作 10 h)，求： (1)路灯正常工作时的电阻； (2)正常工作时每盏灯每天消耗的电能； (3)太阳能电池板把光能转化为电能的效率。
5．(6分)如图所示，是大豆生长过程的图示，不 过次序已经打乱，请回答下列问题：
(1)正确顺序：__aebdc__。(填字母) (2)相反顺序的情况会不会发生？__不会__。 (3)它说明了什么问题？__能量的转移是有方向 性的__。
能量转化中的效率
6．(8 分)用煤气灶把 1 kg、初温为 20 ℃的水烧到 70 ℃，消耗了 10 g 煤气。已知水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为 4.2×107 J/kg，则水吸收的热量为__2.1×105__J，煤气完全燃烧放出的 热量为__4.2×105J，煤气灶烧水的效率为__50__%。
C．在任何时候，能量C的释放都是有益的 D．能量总是守恒的，因此没必要节约能源 3．(4分)下列说法正确的是( ) A．任何能量都可以无条件地被人类利用 B．内能也可能从低温物体转移到高温物体 C．能量的转移和转化都具有方向性 D．在能量的转移和转化过程中，能的总量可 能会减少
4．(6 分)汽车在水泥路面上紧急刹车时，会在路面上留下轮胎与地面摩擦的 黑色擦痕，并伴有“青烟”产生。在这一过程中，汽车的__机械__能转化为车轮 和地面的__内__能。这些能量__不能__(填“能”或“不能”)用来再次开动汽车， 这表明了__能量的转化和转移具有方向性__。
2．能量转化效率η＝__输出有效能量__÷__输入能量__，在任何情况下，η 都小于__1__。
[说明]在实际生活中，能量转化效率越__高__越好。
能量转化的方向性
1．(4分)下图所示四种情景中，能说明电能转D化 为机械能的是( )
2．(4分)下列关于能量转移和转化的说法A中， 正确的是( )
A．内能只能从高温物体转移到低温物体 B．内能只能从内能大的物体转移到内能小的 物体
第二节 能量转化的方向性和效率
一、能量转化的方向性 能量可以相互__转化__，在其过程中，能量总量__保持不变__。除此之外，
能量转化还存在一定的__方向__性。例如：热量总是自发地从__高温__物体传到
__低温__物体，而不可能自发地从__低温__物体传到__高温__物体；水总是自发
地从__高处__往__低处__流等等。 二、能量转化中的效率 1．输入能量＝__输出有效能量__＋__输出无效能量__；
12．家庭浴池中常用的暖灯型浴霸是通过灯泡的
热辐射来升高光照区域内空气温度的。某型号浴霸
由四只标有“220 V 750 W”的同规格发热灯组成 ，如图所示。若当地空气的密度为1.2 kg/m3，测得 浴室的面积为6 m2，高为2.5 m，则浴室内空气质量 m＝__18__kg；当四只灯泡同时正常工作250 s时， 发热灯加热产生的热量是__7.5×105__J，此过程浴 室内的空气温度从10 ℃上升到25 ℃，空气的比热 容为1.0×103 J/(kg·℃)，浴室内空气吸收的热量是 __2.7×105__J，浴霸加热浴室内空气的能量转化效 率是__36__%。
解：(1)R＝UP2＝（1320
V）2 W ＝4.8
Ω
(2)W＝Pt＝30×10－3 kW×10 h＝0.3 kW·h
(3)η＝WW电光＝0.73.k5WkW·h·ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱh 5＝20%
一、选择题(3×6 分＝18 分)
8．关于能量的说法正确的是( D)
A．太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置 B．能量总是守恒的，所以我们不需要节约能源 C．电动机工作时机械能转化为电能 D．电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动地 转化为电能
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点