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(共30張PPT)
浙教版版 九年級上
第34課時 核能 能量的轉化和守恒
考點梳理
考點一　知道裂變和鏈式反應[a]，知道聚變和熱核反應[a]
1. 核能是　　　　　　發生變化過程中釋放出來的能量。獲得核能的主要途徑有
　　　　　　和　　　　　　。
2. 重核裂變
（1）核裂變：是質量 的原子核在　 　 轟擊下
分裂成兩個新原子核,并釋放出　　　 的過程。
（2） 鏈式反應：當一個中子轟擊鈾核裂變時，時向外
釋放能量，同時放出2個～3個中子，這些 再轟擊其他鈾核裂變，就可使裂變反應不斷地進行下去，放出越來越多的能量，這種連鎖式的鈾核 反應叫做鏈式反應。
（3）原子彈：根據__________的原理制成。
原子核
重核裂變
輕核聚變
中子
能量
較大
裂變
新的中子
核裂變
3. 輕核聚變
（1）聚變是兩個質量　　　的原子核結合成質量　　　的新核,同時釋放　　　　的過程。（2）核聚變需要　　　　的溫度,所以也叫做　　　　反應。
（3）氫彈是利用原子核的　　　 　制成的。相比起來,氫彈是一種比原子彈威力更為巨大的核武器。
4.鏈式反應和熱核反應 化學反應。
較小
核聚變
較大
能量
熱核
超高
不是
考點梳理
1.放射性及其應用
（1）元素具有自發地放出穿透能力很強的 ，這種輻射能力叫做放射性。
（2）放射線：α 射線是 的高速運動的氦原子核流，穿透
能力最 。β 射線是帶負電的高速運動的 流，穿透能力
較強；γ 射線是能量很高的 ，穿透能力最 。
（3）大量放射線對人畜會造成很大的傷害，防止放射線外泄。較
小量的射線可以為人類做許多事。如：利用γ 射線 ；育種；放射線治療腫瘤等疾病。
2.核電站
（1）核電站原理：______________。
（2）核電站的能量轉化：核能→________→機械能→________。
原子核裂變
內能
電能
考點三　知道放射性及其應用[a]，知道核電站是利用核裂變的原理來工作的[a]
射線
帶正電
弱
電子
電磁波
強
探傷
考點梳理
考點四　舉例說出能量轉化和守恒定律[a]，通過對能量轉化和守恒定律發現史的學習,領悟科
學思想和科學精神[b]
1.能量的轉移：將金屬勺放入熱水中，金屬勺吸收熱量，熱水放出熱量；內能從 轉移到 ，金屬勺增加的內能 熱水減少的內能。圖中A物體上升，B物
體下降， 物體的勢能到 物體的勢能，B物體減小的勢能 A物
體增加的勢能。能量的轉移時，能量的形式 ，能的 保持不變。
2.能量的轉化：電熱器工作時， 轉化為 ；大氣對流是 轉
化為 ；等等。能量轉化時，能量的形式 ，能的 保持不變。
3.“ 消耗能量 ”、“ 利用能量 ”、“ 獲得能量 ”，實質上就是能量相互 的過程。
熱水
金屬勺
等于
B
A
等于
相同
總量
不同
電能
內能
太陽能
動能
總量
轉化或轉移
4.能量守恒定律：能量既不會　　　　,也不會　　　　,它只會從一種形式　　　　為另一種形式,或者從一個物體　　　　到另一個物體,而能的　　　　保持不變。這個規律叫做
　　　　　　　 定律。
5.能量的轉化和守恒定律是自然科學最基本的規律。“永動機”是不可能成功的，因為它違背了________________________。
6.能量轉化和守恒定律是眾多科學家集體智慧的結晶。
轉化
轉移
總量
能量守恒
消滅
創生
能量守恒定律
新知講解
考點五　舉例說出能量的轉化與轉移有一定的方向性[a]，知道提高能量利用效率和節能的關系[a]
1. 植物的生長是將太陽能轉化成自身的　　　能,但不能還原成太陽能。熱傳遞是　　 能從
　 溫物體傳遞到　　　　溫物體,而不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體。可燃物可以通過燃燒將化學能轉化成內能，但不可能將內能自發地轉化成化學能。
以上這些都說明能量的轉移和轉化具有一定的　　　　。
2.能源危機產生的根源是由于 ，所以要節約能源。
3.能量利用效率和節能的關系
（1）能量利用效率是指有效利用的能與總能量之比。
（2）提高能量利用效率的方法：減少能量浪費和損失；改進機械設備。
化學
內
高
低
方向性
能量的轉移和轉化具有方向性
例1 [2021·浙江模擬]2020年9月國務院批準建設蒼南三澳核電站,該電站發電原理如圖所示,下列關于核電站的說法正確的是(　　)
A.核電站中的核能釋放不可控制的
B.當前的核電站是利用核聚變原理工作的
C.核泄漏釋放的放射性物質對人體是無害的
D.核電站中能的轉化過程:核能→內能→機械能→電能
D
【解析】A、核裂變是可控的，核聚變不可控，故A錯誤；
B、核電站利用的是裂變，而太陽的熱核反應是聚變，故B錯誤；
C、放射性可用于醫療等方面，放射性元素還可以作為示蹤原子，故C錯誤；
D、核電站發電的過程是先將核能轉化為內能，而后再將內能轉化為機械能，最后將機械能轉化為電能的，故D正確。
考題精講
重點一 核能
訓練1 [如圖所示是用中子轟擊鈾-235原子核產生氪核和鋇核模型。下列敘述正確的是(　　)
A.該模型表示的是核聚變
B.該反應產生的中子可繼續轟擊其
他鈾核形成鏈式反應
C.該反應不會產生放射性物質
D.不能用該反應獲得能量的方式來發電
B　
對點訓練
例2-1 把一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部(如圖所示),松手后,乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的過程中,它的機械能不斷增加。下列關于乒乓球機械能來源的說法中正確的是 (　　)
A. 是由水的內能轉化來的 B. 是由水的重力勢能轉化來的
C. 是由乒乓球的內能轉化來的 D. 是由乒乓球的化學能轉化來的
B
考題精講
重點二 能量的轉化與守恒
類型1 能量的轉移
【解析】乒乓球在上升的過程中所受浮力大于重力，所以乒乓球速度變快，高度上升，動能變大，重力勢能變大，機械能變大，同時乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上，液面下降，重力勢能變小，所以乒乓球機械能是由水的重力勢能轉化而來的。
訓練2-1 學習了機械能的轉化和守恒之后，教師讓學生考察日常生活中有關的能量轉化現象，并從中發現問題。小明說：有資料顯示，氣象站要每日放飛探空氣球，氣球下吊有測量儀器，氣球和儀器一起勻速上升，它們的機械能增加了，這份增加的機械能是什么能量轉化而來的呢？
（1）接著小軍補充說：前幾天我買了一個氫氣球，不小心氫氣球飛
上了天，在氫氣球上升的過程中，機械能增加了，這份增加的機械能
是由什么能量轉化而來的呢？在激烈的討論下，首先大家排除了由空
氣的內能轉化而來。理由是 。
氣球上升過程中，和空氣摩擦，內能增加，所以增加的機械能不是由內能轉化而來
對點訓練
（2）那么增加的機械能究竟是什么能量轉化而來的呢？老師做了以下實驗，引導學生分析思考：液體和氣體很多時候具有相似的性質，我們不妨先看看木塊在水中上浮的情況。
實驗發現，當撤去對木塊的壓力時，由于 ，木塊上浮。木塊升高了，機械能增加了，而這時，會有一部分水下去填補木塊原來占據的位置，此外，當物體最終漂浮后，水面有所下降，所以水的重力勢能 （選填“增加”或“減少”）了！
（3）假設氣球在空氣中上升和木塊在水中上浮原理是相同的，你能解釋小明小軍提出的問題了嗎？請試著分析一下， 。
所受浮力大于自身重力
減少
增加的機械能來自于下降空氣的機械能
對點訓練
例2-2　生活中能量轉化的實例很多，下列描述中正確的是( )
A．摩擦生熱是把內能轉化為機械能
B．燃料燃燒放熱是把內能轉化為化學能
C．電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉化為機械能
D．摩擦起電是把電能轉化為機械能
C
【解析】判斷能量的轉化，我們主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，總是消耗的能量轉化為得到的能量。A、摩擦生熱是克服摩擦做功，消耗了機械能，獲得了內能，是機械能轉化為內能，故A錯誤;B、燃料燃燒的過程，是將化學能轉化為內能，故B錯誤;C、電動機帶動水泵把水送到高處，消耗了電能，水獲得了機械能，所以是把電能轉化為機械能，故C正確;D、摩擦起電是消耗了機械能，獲得了電能，是把機械能轉化為電能，故D錯誤。
類型2 能量的轉化
考題精講
對點訓練
訓練2-2 如圖所示四幅圖中,關于能量轉化的說法錯誤的是 (　　)
A. 圖甲所示,過山車向下運動是重力勢能轉化為動能
B. 圖乙所示,水電站將水的機械能轉化為電能
C. 圖丙所示,自行車運動員奮力蹬車時,人體內的一部分化學能轉化為動能
D. 圖丁所示,汽車在剎車過程中,剎車片會發熱,將內能轉化為動能
D
【解析】A、圖甲所示，過山車向下運動時高度減小，速度增大，是重力勢能轉化為動能，故A正確;B、圖乙所示，水力發電，將機械能轉化為電能，故B正確;C、圖丙所示，自行車運動員奮力蹬車時，人體內的一部分化學能轉化為動能，故C正確;D、圖丁所示，汽車在剎車過程中，剎車片會發熱，將動能轉化為內能，故D錯誤。
類型3 能量守恒
例2-3 如圖，自由運動的滾擺，每次上升的高度逐漸減小，下列說法中正確的是( )
A.機械能守恒
B.減少的那部分機械能轉化為內能，但總的能量守恒
C.能量正在消失
D.只存在動能和重力勢能的相互轉化
【解析】 由于滾擺和空氣之間存在摩擦，機械能要轉化為內能，機械能減小，內能增大，但總的能量卻是守恒的，不會減少。從放開滾擺到停止運動過程中，滾擺每次上升過程中質量不變，由于滾擺和空氣之間存在摩擦，一部分機械能要轉化為內能，機械能減小，所以機械能不守恒．但能量并未因此而消失，而是轉化為了內能，即總的能量是守恒的。
B
考題精講
訓練2-3 排球充氣后，讓排球從手上自由落下，排球每次彈回的高度都低于落下時的高度。
(1)解釋整個過程中能量是否守恒。
(2)排球從接觸地面到形變最大的過程中，速度v與形變大小ΔV之間的關系大致如圖，請說明該過程中，排球受力情況與機械能變化的關系。
答：(1)整個過程中能量守恒。排球從手上自由落下，排球每次彈回的高度都低于落下時的高度，是因為由于空氣的摩擦，有一部分機械能逐漸轉化為內能，但能量的總量是守恒的。
(2)排球從接觸地面到形變最大的過程中，受到重力和地面給予的彈力的作用，開始時重力大于彈力，速度逐漸增大；當重力等于彈力時，速度達到最大值；最后重力小于彈力，速度逐漸減小，直至速度為零。同時這一過程中動能轉化為排球的彈性勢能。
對點訓練
考題精講
重點三 能量的利用效率
例3 將額定功率為1000W的電熱水壺接入家庭電路中，正常工作14min，能把2kg的水從20℃加熱到100℃，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）水吸收的熱量；
（2）電熱水壺消耗的電能；
（3）電熱水壺的加熱效率。
【解析】（1）水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×105J；
（2）電熱水壺消耗的電能：W=Pt=1000W×14×60s=8.4×105J；
（3）電熱水壺的加熱效率：η=Q吸/W=6.72×105J/8.4×105J=80%。
訓練3 暑假參加車模比賽的同學，為了得到更好的成績需要選一個好的電動機，他們設計了圖1所示的電路，來挑選一只能量轉換效率較高的電動機，已知電池的電壓為3V且恒定不變。他先用手捏住電動機的轉軸，使其不轉動，短暫閉合開關后讀出電流表的讀數如圖2所示。然后放手，當電動機正常轉動2min，又讀出電流表的讀數為1A。
（1）求該電動機線圈的電阻。
（2）請通過計算這臺電動機的能量轉換效率說明小華選
這臺電動機去參加比賽好不好？
（1）電動機線圈的電阻：R=U/I=3V/2A=1.5Ω；
（2）電動機正常轉動2min消耗電能：W=UI′t=3V×1A×2×60s=360J；
電機線圈產生熱量：Q=I′2Rt=(1A)2×1.5Ω×2×60s=180J；
電動機工作2min輸出的機械能W機=W-Q=360J-180J=180J；
η=W機W=180J/360J=50%。
這臺電動機的效率比較低，所以小華選這臺電動機去參加比賽不好。
對點訓練
1.電影《厲害了，我的國》自2021年3月2日在全國上映來燃爆各大影院，特別是作為大國工程和“一帶一路”國家名片的“華龍一號”核電機組（如圖），很是搶鏡！以下關于核電站說法不正確的是（ ）
A.核反應堆里的是核裂變反應
B.汽輪機將機械能轉化為內能
C.發電機的主要原理是電磁感應
D.電網在輸送電能時會消耗電能
B
課時訓練
2.下列關于核能說法正確的是 (　　)
A.核反應堆中發生的鏈式反應是不可控制的
B.核電站產生的核廢料仍具有放射性,一般深埋在人煙稀少的地方
C.核反應堆可將核能直接轉化成電能
D.我國已建成可控核聚變反應堆
B
課時訓練
3.[2019·杭州拱墅一模]某機器的能量流向圖如圖 所示,據此推測該機器可能是(　　)
A.汽油機
B.電動機
C.發電機
D.電熱水器
A
課時訓練
課時訓練
4. 能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,只會由一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體。能源危機產生的根本原因是 (　　)
A. 能量的轉移和轉化遵循能量守恒定律
B. 人們在能量的轉化或轉移中利用能量
C. 經轉移或轉化過程可使能量增加
D. 能量的轉移和轉化有方向性
D
5. 各種形式的能量都不是孤立的,它們可以在一定條件下發生轉化,且能量的轉化是有方向的。下面幾幅圖按能量轉化的順序排列,正確的是(　　)
A. ①②③④ B. ②③④① C. ②①③④ D. ①③④②
課時訓練
6. 如圖所示是科研人員設計的一種“能量收集船”,在船的兩側裝有可觸及水面的“工作臂”,“工作臂”一端裝有浮筒,波浪帶動緊貼水面的浮筒上下浮動,引起工作臂上下運動,從而獲得電能并儲存起來。該“能量收集船” (　　)
A. 能創生能量
B. 利用了電磁感應原理
C. 靜止在水面上時,浮力大于重力
D. 浮筒上下浮動是由于受到慣性的作用
B
課時訓練
7.以下有關能量轉化的說法正確的是(　　)
A.氫氧化鈉溶于水,內能轉化為化學能
B.如圖所示的定滑輪兩端的棉線分別綁A、B 兩物體,mA>mB,當將A、B由靜止釋放后,A物體減小的機械能轉移到B物體,所以B物體機械能增加(忽略摩擦)
C.飛機勻速下降時,勢能減小,機械能不變
D.給手機電池充電時,電池會發熱,此時是化學能轉化為電能和內能
B
課時訓練
8.某電子打火機打火原理如圖，壓電陶瓷受到撞擊時表面電荷重新分布，產生高電壓，發出電火花點燃氣體。撞擊時，通過壓電陶瓷實現的能量轉化是______________________；放電時，兩塊壓電陶瓷的連接方式是_______聯。
機械能轉化為電能
并
課時訓練
9. 如圖是核能發電的原理圖,核電站中核反應堆是利用核　　　　(選填“聚變”或“裂變”)反應發電的;反應堆外包裹著厚厚的混凝土以防止 外泄,水在反應堆中心循環流動,吸收熱量,并將這部分內能傳輸給蒸汽發生器內的水,水吸收了熱量變成蒸汽,蒸汽推動發動機運轉發電,發電機發電的過程中將　　　　能轉化為電能。
裂變
機械
放射線
課時訓練
10.如圖為火箭發射的場景，火箭的燃料使用了液態氫，主要是因為它的______大，火箭發射升空時，燃料的化學能轉化為______能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能__________,能的總量 (選填“守恒”或“不守恒”)。
熱值
內
不守恒
守恒
課時訓練
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第34講 核能 能量的轉化和守恒 復習練習
一、選擇題
1.關于核能的應用，下列說法中不正確的是（ ）
A.人類利用核能的途徑是核裂變和核聚變
B.太陽發光發熱和氫彈爆炸都是輕核聚變釋放能量造成的
C.原子彈是在可控的鏈式反應下進行的核裂變
D.a、B、γ三種放射線中，γ射線可以治療癌癥
2.用兩塊銅片、熱電偶、電動機（帶風扇）組成一個電路，銅片1插在90℃熱水中，銅片2
放在空氣中，如圖所示，半分鐘左右風扇發生轉動，這就是溫差發電現象。有關該實驗
過程的說法，正確的是（ ）
A.溫差發電的實質是內能轉化為電能
B.溫差發電不遵守能量守恒定律
C.熱水的內能全部轉化成風扇的機械能
D.兩塊銅片有溫度差，風扇就會轉
3.如圖是某科技館的一臺“永動機”，由5根輕桿和轉軸構成，輕桿的末端裝有形狀記憶合
金制成的葉片。進入熱水因葉片伸展“劃水”而轉動，離開熱水后葉
片形狀迅速復原。關于該“永動機”的說法正確的是( )
A.科技發展制造出了永動機 B.轉動會使水溫升得更高
C.記憶合金是一種新型化合物 D.水的內能轉化為轉輪的機械能
4.關于能量守恒定律的理解，下列說法正確的是( )
A.能量守恒定律只適用于機械能與內能的相互轉化
B.能量守恒定律既適用于能量的轉化，又適用于能量的轉移
C.由于能量的轉化過程符合能量守恒定律，所以不會發生能源危機
D.“摩擦生熱”是創造了熱，它不符合能量守恒定律
5.為了節約能源,需要提高熱機的效率,下列措施不能提高熱機效率的是 (　　)
A.讓燃料與空氣混合充分,使燃料燃燒得比較完全
B.在設計與制造熱機時要不斷改進與創新,以減少能量的損失
C.盡量減少熱機內部各部件間的摩擦
D.盡量增加熱機的工作時間
6.下列關于能量轉移和轉化的方向性的說法中，不正確的是（　　）
A.在自然界中不是所有能量都能利用
B.能量的利用是有條件的，也是有代價的
C.不同溫度的物體發生熱傳遞時，熱傳遞的方向只能從高溫物體到低溫物體，不會相反
D.汽車剎車時，車的動能轉化為內能，這些內能可以收集起來，再作為車行駛的動力
二、填空題
7.三門核電站是浙江省第二座核站，裝機總功率為750萬千瓦。該核電站獲取核能的途徑如
圖________(選填“甲”或“乙”)所示，反應堆中發生的能量轉化為________。該核電
站的年發電量為________千瓦時(一年以360天計)。
8.我市地處沿海，風力資源極為豐富，隨著各項大型風力發電項目的建設，我市將成為廣東
省知名風力發電基地。如圖甲是某地風力發電的外景。風力發電機組
主要由風機葉片和發電機組成。請回答下列問題：
（1）風力發電利用的是風能，風能是清潔的、 （選填“可再生”或“不可再生”）
能源；
（2）風機葉片具有質量輕、強度高、耐磨損等性能，通常用密度 （選填“大”或
“小”）、硬度大的復合材料制成；葉片性狀像飛機的機翼，若葉片位置和風向如
圖乙所示，由于葉片兩面空氣流速不同而產生 差，使風葉旋轉；
（3）風葉產生的動力通過傳動系統傳遞給發電機，發電機是利用 原理，把
機械能轉化為電能；
（4）某風力發電機的輸出功率與風速的關系如圖丙所示，由圖象可以知道，當風速在V1
到V2之間時，風速越大，發電機組的電功率 ；
（5）請你根據圖象判斷，臺風來臨時，能否給風力發電帶來最大的經濟效益？ （選
填“能”或“不能”）。
9.將兩個完全相同的銅質球甲、乙按如圖所示放置,其中甲放置在水平桌面,
乙懸掛在不可伸長的細線上,且兩球重心位于同一高度,當兩球吸收相等
的熱量之后,比較兩個球哪個溫度高:　 ,理由:　 。
三、解答題
10.一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術參數，請根據表計算：（g=10N/kg)
（1）此電動機的內阻；
（2）電動機正常工作時的效率；
（3）當自行車以額定功率在平直公路上滿載勻速行駛時，若其受到的阻力為總重的0.01
倍，則此時其速度為多少？
規格 后輪驅動直流電機
車型 26#電動自行車 額定輸出功率 120W
整車質量 30kg 額定電壓 40V
最大載重 120kg 額定電流 4A
參考答案
一、選擇題
1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.D
二、填空題
7.乙 核能→內能 6.48×1010
8.1）可再生；（2）小 壓強；（3）電磁感應；（4）越大；（5）不能。
9.乙 　兩球吸收相同的熱量時,體積變大,甲球重心上升,重力勢能增大,即內能轉化為機械能,內能減少;乙球重心下降,重力勢能減小,即機械能轉化為內能,因此內能增大,故乙的溫度高
三、解答題
10.（1）2.5歐 （2）75% （3）8m/s
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第34講 核能 能量的轉化和守恒 學案
*考點梳理
考點一　知道裂變和鏈式反應[a]，知道聚變和熱核反應[a]
1. 核能是　　　　　　發生變化過程中釋放出來的能量。獲得核能的主要途徑有
　　　　　　和　　　　　　。
2. 重核裂變
（1）核裂變：是質量 的原子核在　 　轟擊
下分裂成兩個新原子核,并釋放出　　　 的過程。
（2）鏈式反應：當一個中子轟擊鈾核裂變時，時向外
釋放能量，同時放出2個～3個中子，這些
再轟擊其他鈾核裂變，就可使裂變反應不斷地進行下去，放出越來越多的
能量，這種連鎖式的鈾核 反應叫做鏈式反應。
（3）原子彈：根據__________的原理制成。
3. 輕核聚變
（1）聚變是兩個質量　 　的原子核結合成質量　 　的新核,同時釋放　 　的過程。
（2）核聚變需要　　　　的溫度,所以也叫做　　　　反應。
（3）氫彈是利用原子核的　　　 制成的。相比起來,氫彈是一種比原子彈威力更為巨
大的核武器。
4.鏈式反應和熱核反應 化學反應。
考點三　知道放射性及其應用[a]，知道核電站是利用核裂變的原理來工作的[a]
1.放射性及其應用
（1）元素具有自發地放出穿透能力很強的 ，這種輻射能力叫
做放射性。
（2）放射線：α 射線是 的高速運動的氦原子核流，穿透
能力最 ；β 射線是帶負電的高速運動的 流，穿透能
力較強；γ 射線是能量很高的 ，穿透能力最 。
（3）大量放射線對人畜會造成很大的傷害，防止放射線外泄。較小量的射線可以為人類
做許多事。如：利用γ 射線 ；育種；放射線治療腫瘤等疾病。
2.核電站
（1）核電站原理：______________。
（2）核電站的能量轉化：核能→________→機械能→________。
考點四　舉例說出能量轉化和守恒定律[a]，通過對能量轉化和守恒定律發現史的學習,
領悟科學思想和科學精神[b]
1.能量的轉移：將金屬勺放入熱水中，金屬勺吸收熱量，熱水放出熱量；內能從 轉移
到 ，金屬勺增加的內能 熱水減少的內能。圖中A物體上升，B物體下
降， 物體的勢能轉移到 物體的勢能，B物體減小的勢能
A物體增加的勢能。能量的轉移時，能量的形式 ，能的
保持不變。
2.能量的轉化：電熱器工作時， 轉化為 ；大氣對流是
轉化為 ；等等。能量轉化時，能量的形式 ，能
的 保持不變。
3.“ 消耗能量 ”、“ 利用能量 ”、“ 獲得能量 ”，實質上就是能量
相互 的過程。
4.能量守恒定律：能量既不會　　　,也不會　　　,它只會從一種形式　 　為另一種形
式,或者從一個物體　　　　到另一個物體,而能的　　 　保持不變。這個規律叫做
　　　　　　定律。
5.能量的轉化和守恒定律是自然科學最基本的規律。“永動機”是不可能成功的，因為它違
背了_______________。
6.能量轉化和守恒定律是眾多科學家集體智慧的結晶。
考點五　舉例說出能量的轉化與轉移有一定的方向性[a]，知道提高能量利用效率和節能
的關系[a]
1.植物的生長是將太陽能轉化成自身的　　　能,但不能還原成太陽能。熱傳遞是　 　能
從 溫物體傳遞到　　　　溫物體,而不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體。可
燃物可以通過燃燒將化學能轉化成內能，但不可能將內能自發地轉化成化學能。以上這
些都說明能量的轉移和轉化具有一定的　　　　。
2.能源危機產生的根源是由于 ，所以要節約能源。
3.能量利用效率和節能的關系
（1）能量利用效率是指有效利用的能與總能量之比。
（2）提高能量利用效率的方法：減少能量浪費和損失；改進機械設備。
*考題精講
重點一 核能
例1 [2021·浙江模擬]2020年9月國務院批準建設蒼南三澳核電站,該電站發電原理如圖所
示,下列關于核電站的說法正確的是(　　)
A.核電站中的核能釋放不可控制的
B.當前的核電站是利用核聚變原理工作的
C.核泄漏釋放的放射性物質對人體是無害的
D.核電站中能的轉化過程:核能→內能→機械能→電能
*對點訓練
訓練1 [如圖所示是用中子轟擊鈾-235原子核產生氪核和鋇核模型。下列敘述正確的是(　)
A.該模型表示的是核聚變
B.該反應產生的中子可繼續轟擊其
他鈾核形成鏈式反應
C.該反應不會產生放射性物質
D.不能用該反應獲得能量的方式來發電
*考題精講
重點二 能量的轉化與守恒
類型1 能量的轉移
例2-1 把一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部(如圖所示),松手后,乒乓球上升至水面最后漂浮
在水面上。乒乓球在上升的過程中,它的機械能不斷增加。下列關于乒乓球
機械能來源的說法中正確的是 (　　)
A.是由水的內能轉化來的 B.是由水的重力勢能轉化來的
C.是由乒乓球的內能轉化來的 D.是由乒乓球的化學能轉化來的
*對點訓練
訓練2-1 學習了機械能的轉化和守恒之后，教師讓學生考察日常生活中有關的能量轉化現象，
并從中發現問題。小明說：有資料顯示，氣象站要每日放飛探空氣球，氣球下吊有測量
儀器，氣球和儀器一起勻速上升，它們的機械能增加了，這份增加的機械能是什么能量
轉化而來的呢？
（1）接著小軍補充說：前幾天我買了一個氫氣球，不小心氫氣
球飛上了天，在氫氣球上升的過程中，機械能增加了，這份
增加的機械能是由什么能量轉化而來的呢？在激烈的討論下，
首先大家排除了由空氣的內能轉化而來。理由是 。
（2）那么增加的機械能究竟是什么能量轉化而來的呢？老師做了以下實驗，引導學生分
析思考：液體和氣體很多時候具有相似的性質，我們不妨先看看木塊在水中上浮的
情況。
實驗發現，當撤去對木塊的壓力時，由于 ，木塊上浮。木塊升高了，
機械能增加了，而這時，會有一部分水下去填補木塊原來占據的位置，此外，當物體最
終漂浮后，水面有所下降，所以水的重力勢能 （選填“增加”或“減少”）了！
（3）假設氣球在空氣中上升和木塊在水中上浮原理是相同的，你能解釋小明小軍提出的
問題了嗎？請試著分析一下， 。
*考題精講
類型2 能量的轉化
例2-2　生活中能量轉化的實例很多，下列描述中正確的是( )
A．摩擦生熱是把內能轉化為機械能
B．燃料燃燒放熱是把內能轉化為化學能
C．電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉化為機械能
D．摩擦起電是把電能轉化為機械能
*對點訓練
訓練2-2 如圖所示四幅圖中,關于能量轉化的說法錯誤的是 (　　)
A. 圖甲所示,過山車向下運動是重力勢能轉化為動能
B. 圖乙所示,水電站將水的機械能轉化為電能
C. 圖丙所示,自行車運動員奮力蹬車時,人體內的一部分化學能轉化為動能
D. 圖丁所示,汽車在剎車過程中,剎車片會發熱,將內能轉化為動能
*考題精講
類型3 能量守恒
例2-3 如圖，自由運動的滾擺，每次上升的高度逐漸減小，下列說法中正確的是( )
A.機械能守恒
B.減少的那部分機械能轉化為內能，但總的能量守恒
C.能量正在消失
D.只存在動能和重力勢能的相互轉化
*對點訓練
訓練2-3 排球充氣后，讓排球從手上自由落下，排球每次彈回的高度都低于落下時的高度。
(1)解釋整個過程中能量是否守恒。
(2)排球從接觸地面到形變最大的過程中，速度v與
形變大小ΔV之間的關系大致如圖，請說明該過程
中，排球受力情況與機械能變化的關系。
*考題精講
重點三 能量的利用效率
例3 將額定功率為1000W的電熱水壺接入家庭電路中，正常工作14min，能把2kg的水從
20℃加熱到100℃，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）水吸收的熱量；
（2）電熱水壺消耗的電能；
（3）電熱水壺的加熱效率。
*對點訓練
訓練3 暑假參加車模比賽的同學，為了得到更好的成績需要選一個好的電動機，他們設計
了圖1所示的電路，來挑選一只能量轉換效率較高的電動機，已知電池的電壓為3V且恒
定不變。他先用手捏住電動機的轉軸，使其不轉動，
短暫閉合開關后讀出電流表的讀數如圖2所示。然
后放手，當電動機正常轉動2min，又讀出電流表的
讀數為1A。
（1）求該電動機線圈的電阻。
（2）請通過計算這臺電動機的能量轉換效率說明小華選這臺電動機去參加比賽好不好？
*課時訓練
1.電影《厲害了，我的國》自2021年3月2日在全國上映來燃爆各大影院，特別是作為大
國工程和“一帶一路”國家名片的“華龍一號”核電機組（如圖），很是搶鏡！以下關
于核電站說法不正確的是（ ）
A.核反應堆里的是核裂變反應
B.汽輪機將機械能轉化為內能
C.發電機的主要原理是電磁感應
D.電網在輸送電能時會消耗電能
2.下列關于核能說法正確的是 (　　)
A.核反應堆中發生的鏈式反應是不可控制的
B.核電站產生的核廢料仍具有放射性,一般深埋在人煙稀少的地方
C.核反應堆可將核能直接轉化成電能
D.我國已建成可控核聚變反應堆
3.[2019·杭州拱墅一模]某機器的能量流向圖如圖 所示,據此推測該機器可能是(　　)
A.汽油機
B.電動機
C.發電機
D.電熱水器
4. 能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,只會由一種形式轉化為另一種形式,或者從一個
物體轉移到另一個物體。能源危機產生的根本原因是 (　　)
A. 能量的轉移和轉化遵循能量守恒定律
B. 人們在能量的轉化或轉移中利用能量
C. 經轉移或轉化過程可使能量增加
D. 能量的轉移和轉化有方向性
5. 各種形式的能量都不是孤立的,它們可以在一定條件下發生轉化,且能量的轉化是有方向
的。下面幾幅圖按能量轉化的順序排列,正確的是(　　)
A. ①②③④ B. ②③④① C. ②①③④ D. ①③④②
6. 如圖所示是科研人員設計的一種“能量收集船”,在船的兩側裝有可觸及水面的“工作臂”,
“工作臂”一端裝有浮筒,波浪帶動緊貼水面的浮筒上下浮動,引起工作臂上下運動,從而
獲得電能并儲存起來。該“能量收集船” (　　)
A. 能創生能量
B. 利用了電磁感應原理
C. 靜止在水面上時,浮力大于重力
D. 浮筒上下浮動是由于受到慣性的作用
7.以下有關能量轉化的說法正確的是(　　)
A.氫氧化鈉溶于水,內能轉化為化學能
B.如圖所示的定滑輪兩端的棉線分別綁A、B 兩物體,mA>mB,當將A、B
由靜止釋放后,A物體減小的機械能轉移到B物體,所以B物體機械能
增加(忽略摩擦)
C.飛機勻速下降時,勢能減小,機械能不變
D.給手機電池充電時,電池會發熱,此時是化學能轉化為電能和內能
8.某電子打火機打火原理如圖，壓電陶瓷受到撞擊時表面電荷重新分
布，產生高電壓，發出電火花點燃氣體。撞擊時，通過壓電陶瓷實
現的能量轉化是______________________；放電時，兩塊壓電陶瓷
的連接方式是_______聯。
9. 如圖是核能發電的原理圖,核電站中核反應堆是利用核　　　　(選
填“聚變”或“裂變”)反應發電的;反應堆外包裹著厚厚的混凝土
以防止 外泄,水在反應堆中心循環流動,吸收熱量,并將這部分內能傳輸給蒸
汽發生器內的水,水吸收了熱量變成蒸汽,蒸汽推動發動機運轉發電,發電機發電的過程
中將　　　　能轉化為電能。
10.如圖為火箭發射的場景，火箭的燃料使用了液態氫，主要是因為它的______大，火箭發
射升空時，燃料的化學能轉化為______能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的
機械能__________,能的總量 (選填“守恒”或“不守恒”)。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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