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第4節 能量的轉化與守恒 學案
知識點1 自然界中的能量
萬物生長靠太陽，除核能、地熱能、潮汐能外，地球上的絕大部分能量直接或間接來自太陽。
是一切物質運動的源泉，是一切生命活動的基礎。在自然界和生活中，能量以多種形式存在。如機械能、電能、磁能、內能、化學能和核能。
知識點2 能量形式的轉化與能量轉移
1． 能量形式的轉化：能量從一種形式 為另一種形式。如發電機發電時，機械能轉化為電能；電動機工作時，將電能轉化為機械能。
2． 能量轉移：能量從一個物體 到另一個物體。如將一塊熾熱的鐵塊放入一杯冰水中，內能（熱能）從鐵塊轉移到冰水，導致鐵塊的內能（熱能）減少，冰水的內能（熱能）增加。
說明 能量的轉化與轉移往往是同時發生的，兩者有機地聯系，不要機械地分隔開來。
3． 能量轉化與能量轉移的區別：能量的轉化涉及兩種或兩種以上能量形式之間的轉變，此時能量的對象可能變也可能不變。能量的轉移只是能量的對象發生了變化，而能量的形式不發生變化。
知識點3 能量守恒定律
1． 能量既不會 ，也不會 ，它只會從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，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持 。
2． 意義：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無論是機械運動還是生命運動，無論是宇宙天體還是微觀粒子，都遵循這個規律。
3． 永動機——不可能成功
所謂的“永動機”是指不消耗任何能量和燃料，卻源源不斷對外做功的機器。“永動機”不可能成功的事實告訴我們，違反 定律的事件是不可能發生的。
易錯點1 能量的相互轉化
1．（2017?黑龍江）下列關于能量轉化轉移現象的說法中，正確的是（　　）
A．蓄電池充電時，化學能轉化為電能 B．暖瓶塞跳起時，機械能轉化為內能
C．用熱水袋取暖時，內能發生了轉移 D．電動機工作時，機械能轉化為電能
易錯點2能量守恒定律
2．（2014?岳陽）根據能量守恒定律，以下情形可能發生的是（　　）
A．出膛的子彈射穿木板，以更快的速度繼續前進
B．電水壺里的水沸騰了，給該電水壺斷電，水的沸騰卻永遠不會停止
C．兩個斜面相對接，小球從左斜面滾下后，繼續沖上右斜面
D．孤島上被人們遺忘的一只機械表，默默地走了幾十年
易錯點3能量轉化與守恒觀點的應用
3．（2014?成都）下列關于能量的說法中，不正確的是（　　）
A．所有能量轉化過程，都遵守能量守恒定律
B．汽油機的做功沖程中，內能轉化為機械能
C．電動機在工作的過程中，電能轉化為機械能的效率小于1
D．物體受到平衡力的作用時，其重力勢能一定保持不變
易錯點4能量的轉化和轉移
4．（2016?內江）以下四幅圖中，關于能量轉化說法錯誤的是（　　）
A．圖甲所示，過山車向下運動時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
易錯點5能量利用效率
5．（2015?株洲）某電動機的工作效率是83%，從能量轉化看，它表示電動機工作時（　　）
A．總共消耗了83%的電能 B．將83%的電能轉化成機械能
C．將83%的電能轉化成內能 D．將83%的機械能轉化成電能
易錯點6能量的轉化與轉移的方向性
6．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
易錯點7能量轉化的現象
7．下列關于能量轉化的敘述中，正確的是（　　）
A．電動機將機械能轉化為電能 B．發電機將電能轉化為機械能
C．汽油機將機械能轉化為內能 D．干電池將化學能轉化為電能
易錯點8能量轉化的應用
8．如圖，小剛對子彈擊穿木板靶心前后，子彈能量變化的問題進行思考．有如下四點看法：
（1）動能減少，是因為有部分機械能轉化成內能；
（2）動能減少，是因為子彈的機械能增加了；
（3）動能減少，是因為子彈克服摩擦做了功；
（4）子彈的機械能不變．
你認為他的看法中，正確的有幾點（　　）
A．1點 B．2點 C．3點 D．4點
易錯點9能量的轉化
9．一種叫做“壓電陶瓷”的電子元件，當對它擠壓或拉伸時，它的兩端就會形成一定的電壓，這種現象稱為壓電效應．一種燃氣打火機，就是應用了該元件的壓電效應制成的．只要用大拇指壓一下打火機上的按鈕，壓電陶瓷片就會產生10kV～20kV的高壓，形成火花放電，從而點燃可燃氣體．上述過程中，壓電陶瓷片完成的能量轉化是（　　）
A．化學能轉化為電能 B．內能轉化為電能 C．光能轉化為電能 D．機械能轉化為電能
1．能量的轉換是自然界普遍的現象．下列關于能量轉換的分析不正確的是（　　）

A．水果電池 化學能→電能 B．電磁感應 電能→機械能
C．光合作用 光能→化學能 D．鉆木取火 機械能→內能
2．（2016?柳州）如圖所示，哪種機器是不可能制造出來的（　　）

A．使用蓄電池的電動汽車 B．一種設想中的永動機 C．蒸汽機車 D．飛機
3．太陽能是人類優先開發和利用的新能源之一，關于太陽能的利用，下列說法中正確的是（　　）
A．圖甲中，綠色植物通過光合作用將太陽能轉化為植物的化學能
B．圖乙中，太陽能熱水器通過做功方式將太陽能轉化為水的內能
C．圖丙中，太陽能交通信號燈將太陽能直接轉化為信號燈的光能
D．圖丁中，首架環球航行的太陽能飛機將太陽能直接轉化為飛機的機械能
4．根據能量守恒定律，下列四幅圖中僅發生能量轉移的一組是（　　）

A．①② B．②③ C．③④ D．①③
5．某校初三年級的學生參觀了學校鍋爐房后，提出了以下幾種提高爐子效率的建議，其中不應采納的是（　　）
A．用鼓風機向爐膛內吹風，把煤粒吹起來燃燒 B．把煤磨成粉，用空氣吹進爐膛
C．向爐內多加些煤，加大火力 D．用各種辦法增大受熱面積
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
7．（2012?湖州）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，進入熱水后因葉片伸展“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
8．三峽水電站和葛洲壩水電站都建在長江上（葛洲壩水電站在三峽水電站下游）．據報道，2010年三峽水電站的年發電量是葛洲壩水電站年發電量約5倍．三峽水電站比葛洲壩水電站年發電量多的主要原因是（　　）
A．三峽水電站水流量比葛洲壩水電站水流量大
B．三峽水電站水流量比葛洲壩水電站水流量小
C．三峽大壩比葛洲壩大壩修建得高
D．三峽大壩比葛洲壩大壩修建得低
9．（2012春?開平市校級月考）水力發電中能量的轉化情況是（　　）?
A．水的機械能→水輪機的內能? B．水的機械能→水輪機的機械能→電能?
C．水輪機的機械能→水的機械能→電能? D．水的機械能→發電機的電能?
10．（2016秋?衡陽期末）文藝復興時期，意大利的達芬奇設計了如圖所示的裝置．他設計時認為，在輪子轉動過程中，右邊的小球總比左邊的小球離輪心更遠些，在兩邊不平衡的力作用下會使輪子沿箭頭方向轉動不息，而且可以不斷地向外輸出能量．下列有關該裝置的說法中正確的是（　　）
A．該裝置能永不停息地轉動，并在不消耗能量的同時不斷地對外做功
B．忽略碰撞中的能量損耗，給它一個初速度，它能永不停息地轉動，但不能對外做功
C．這種裝置不可以永不停息地轉動
D．以上說法都不對
11．下列過程中，機械能轉化為內能的是（　　）
A．鋸木頭，經過一段時間后，鋸條和木頭都發熱 B．鍋里的水沸騰時，水蒸氣把鍋蓋頂起
C．神州號飛船點火后，騰空而起 D．禮花彈在節日的夜空中綻開
12．不用電池點火，打開熱水器的水龍頭，就有源源不斷的熱水流出…．如圖所示展示的是2012年重慶市第27屆青少年科技創新大賽中我市一名中學生的發明﹣﹣燃氣熱水器水流供電打火裝置．這個裝置可以讓燃氣熱水器再也不用電池，既省錢又環保．
據發明者介紹，他制作了一個“水流發電機”放在熱水器的入水口，里面有一個渦輪．當自來水沖擊渦輪轉動時，轉動的渦輪帶動小型發電機發電，電壓可達3V，供給熱水器點火裝置完成點火．請參照示例寫出這種熱水器在使用過程中所涉及的物理現象和對應的物理知識（不得與示例重復）．
示例：物理現象：燃氣燃燒
物理知識：化學能轉化為內能
作答：物理現象：　 　 ；
物理知識：　 　 ．
13．（2011?威海）如圖所示，在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞，將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定，做好后將它從不太陡的斜面滾下，則觀察到的現象是　 　，產生此現象的原因是　 　．
13題： 14題：
14．（2010?臺州）兩只相同的塑料瓶，分別裝有相等質量的水和沙子，從斜面的相同高度同時由靜止滾下，結果裝水的瓶子會先到達終點．原因這個瓶子在下滾過程中，通過克服摩擦做功把勢能轉化成的　 　能較少，從而獲得較大的動能．
15．（2010?湖州）2010年上海世博會上展示了一款最新概念車﹣﹣葉子（如圖），它出色的能量轉換技術和“負排放”理念吸引了許多觀眾．
（1）車頂的“大葉子”是一部奇妙的能量轉化器，它模擬自然界中葉片光合作用的某一階段，即捕獲空氣中的　 　和水，釋放出電子，形成電流，實現了　 　能轉化為電能．然后將產生的電能傳給鋰電池充電，由電機驅動汽車．
（2）若該車最高速度可達72千米/小時，則行駛1200米至少需要　 　分鐘．
16．（2017?濟南）（1）伽利略認為，如果圖示中的斜面是光滑的，那么當小球從左側某一高度向下運動時，無論右側斜面坡度如何，小球都會沿斜面上升到相同的高度，這是因為小球在這一運動過程中，能的總量是　 　的．
（2）眾所周知，內能會從溫度高的物體轉移到溫度低的物體，但不可能自動地從溫度低的物體轉移到溫度高的物體；由于摩擦總會有一些機械能轉化為內能散失到空氣中，但散失到空氣中的內能卻不可能自動地再轉化為機械能，這是因為能量的轉化或轉移具有　 　．
17．（2012秋?東莞市期末）閱讀短文，回答問題．
電飯鍋中的磁鋼限溫器
電飯鍋是生活中常見的用電器：它利用磁鋼限溫器來控制煮飯過程中的最高溫度，磁鋼限溫器結構如圖所示，它由永久磁鋼、感溫磁鋼和彈簧等組成，感溫磁鋼及其外套由彈簧支撐．永久磁鋼的磁性不變，感溫磁鋼的磁性會隨溫度的升高而減弱，當溫度達到1 0 3℃時，感溫磁鋼失去磁性．煮飯時，按下電飯鍋的按鍵，永久磁鋼和感溫磁鋼吸合，同時帶動連桿使加熱開關閉合，電熱盤通電，當溫度升高到一定程度，感溫磁鋼失去磁性，在彈簧的作用下感溫磁鋼與永久磁鋼分離，同時使加熱開關斷開，按鍵跳起，電熱盤停止加熱．
（1）電飯鍋煮飯時，電能主要轉化為　 　能．
（2）按鍵未按下時，彈簧處于　 　（壓縮/原長/伸長）狀態．
（3）在磁鋼限溫器工作過程中，感溫磁鋼沒有磁性的是　 　．
A．按下按鍵時 B．加熱升溫過程中 C．按鍵跳開時 D．降溫過程中
（4）小明發現用該電飯鍋燒開水，當水沸騰時電飯鍋的按鍵沒有跳起，原因是　 　．
17題： 18題：
18．（2016秋?新泰市校級期中）如圖所示是牛頓撞擺球．當左邊的小球撞擊后靜止了，右邊的小球向右擺動．當右邊的小球撞擊后靜止時，左邊的小球向左擺．左邊的小球在撞擊過程中把自己的　 　能轉移到右邊的小球上．經過較長時間就會發現，小球擺動的幅度會越來越小，到最后會靜止下來．這說明小球的　 　能減少了，轉化為　 　能了．在轉化和轉移的過程中，能量的總量　 　．
19．（2016?恩施州）委內瑞拉安赫爾瀑布是世界上最高的瀑布，也叫做丘倫梅魯瀑布，瀑布總落差可達到979m．如果水下落時重力做功的50%轉變為水的內能，則質量為m的水從該瀑布頂端下落到底端溫度升高了多少℃？（計算結果保留到小數點后一位）
20．（2014秋?碑林區校級期中）倫敦奧運會期間，一種環保混合動力汽車穿梭于各場館之間，混合動力汽車啟動時，內燃機并不工作，蓄電池通過某種方式向車輪輸送能量；當需要高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，也可以同時給蓄電池充電；當車輛需要全力加速時，內燃機和蓄電池還可以同時向車輪輸送能量．一測試人員駕駛該車在平直公路上勻速行駛0.5h，觀察儀表盤，發現這段時間內汽車內燃機消耗燃油4.475kg，車速為50km/h，蓄電池組儲存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄電池組儲存的能量的最大值為1.08×106J．從汽車使用技術手冊中，測試人員發現該車使用的燃油的熱值為4.0×107J/kg，汽車行駛時所受阻力f和車速v的關系如圖甲所示．
（1）混合動力車啟動時，蓄電池　 　能轉化為汽車的　 　能．
（2）該車在測試過程中內燃機的牽引力所做功的功率是多少W？（結果保留一位小數）
（3）試計算該汽車內燃機的效率（不計內燃機機械傳動及充電過程中的能量損失，結果保留一位小數）．
（4）一輛汽車出現故障后，維修師傅要用一個滑輪組（如乙圖）把車里的發動機提起來．已知發動機質量為120kg，工人拉力為400N，求該滑輪組的機械效率和滑輪組中動滑輪的總重力．（g取10N/kg，不計繩重及滑輪摩擦時）
21．（2016?綿陽）武都引水工程被譽為“第二個都江堰”，具有防洪、灌溉、生態環保、國土資源保護、工業生活供水、旅游以及發電等綜合利用功能的大型骨干水利工程．作為武引一期工程的骨干屯水庫﹣﹣沉抗水庫位于綿陽市的游仙區沉抗鎮境內，距離綿陽市區15公里，現已成為綿陽的著名旅游景點“仙海風景區”．作為二期工程內容的武都水庫位于我市江油武都鎮的涪江干流上．總庫容5.72億立方米，碾壓混凝土大壩高120米，設計控灌面積228萬畝．武都電站是依托武都水庫興建的壩后式電站，裝有三臺機組，總裝機容量15萬千瓦（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）．
①若電站實際年平均發電量為6.1億kW?h，電力系統吸收的有效電量為5.745億kW?h，其中電廠用電0.5%，出廠后專用輸變電損失1%，按平均上網電價0.28元/kW?h計算，電站年收益多少億元？（保留三位數）
②若電站水面落差（水面與發電機之間的高度差）為80m，按裝機容量滿負荷發電，發電機機械能轉化為電能的效率為75%，水的流量Q為多少？（流量Q：單位時間內流過截面積的體積）
③仙海中學興趣小組在仙海湖面上做實驗，用一機動船拖拉一無動力的木船以1.5m/s勻速前進，機動船的質量為2×103kg，內燃機功率為170kW，木船下部都可以視為長方體，底面面積為12m2，吃水深度0.4m，兩船受到的阻力都是船重的0.5倍，機動船的內燃機效率是多少？
1．（2017?泰興市校級三模）如圖過程中．屬于內能轉化為機械能的是（　　）

A．酒精燈里的酒精燃燒 B．壓縮氣體點燃棉絮
C．內燃機的壓縮沖程 D．水蒸氣將軟木塞沖出
2．（2016?南京二模）如圖，小華坐在充滿空氣的房間里，突然這些空氣自行聚攏到某一個角落，使人窒息．關于這個情境下列說法合理的是（　　）
A．它違反了能量守恒定律，但可能發生
B．它不違反能量守恒定律，但不可能發生
C．它違反了能量守恒定律，但不可能發生
D．它不違反能量守恒定律，但可能發生
3．（2016?涼山州模擬）下列關于能量的轉化和守恒的說法正確的是（　　）
A．因為能量是守恒的，所以人類社會不存在能源危機
B．人們對太陽能的開發和利用，說明能量可以憑空產生
C．酒精燃燒時，將化學能轉化為內能，但內能不會自發的轉化為酒精的化學能
D．高山上滾下的石塊越來越快，說明動能轉化為重力勢能
4．（2016?陽新縣校級模擬）關于能量和能源的利用，以下說法正確的是（　　）
A．煤炭燃燒，將內能轉化為化學能 B．核電站是利用化學能來發電的
C．太陽能電池是把太陽能轉化為內能的裝置 D．汽油機的做功沖程，將內能轉化為機械能
5．（2016?巴彥淖爾校級模擬）電動自行車已成為大眾化的一種交通工具，專業人員對某品牌的電動自行車進行了測試，讓電動自行車在平直的路面上由靜止開始運動，獲得速度隨時間變化的圖象如圖甲所示，牽引力隨時間變化的圖象如圖乙所示，已知勻速行駛時，電動機輸入電壓48V，輸入電流5A，由圖象可知，8～14s電動自行車受到的摩擦力為及勻速行駛時，電能轉化為機械能的效率為（　　）
A．30N 75% B．120N 75% C．6N 37.5% D．3N 37.5%
6．（1）發生熱傳遞時熱量只能由高溫物體傳遞給低溫物體；（2）電烙鐵工作時放出的熱量很難再轉化為電能．以上兩個事實說明能量的轉化和轉移具有（　　）
A．任意性 B．方向性 C．單一性 D．不確定性
7．（2015?松山區模擬）在體育考試中，小明投出的實心球在空中的運動軌跡如圖所示．若實心球重20N，從最高點到落地點的過程中，球下降的高度為2.7m，則（　　）
A．實心球到達最高點時機械能為零
B．實心球從最高點到落地點的過程中將重力勢能轉化為動能
C．從最高點到落地點重力做功為零
D．實心球在空中飛行時小明一直對球做功
8．下列四個現象中，屬于內能轉化為機械能的是（　　）

A．點火后，滴有酒精盒子的盒蓋飛出 B．快速地彎折十余次，彎折處發熱
C．汽油機的壓縮沖程 D．接通電源后，模型電動機轉動
9．（2015?蒙城縣校級自主招生）下列關于能量的說法中，正確的是（　　）
A．具有能量越多的物體，對外做功也一定越大
B．外界對物體做功，物體的溫度一定升高
C．一個物體可以既具有機械能的同時，又具有大量的內能
D．流動的河水在沒有推動任何物體做功時，不具有能量
10．如圖所示，關于手電筒中金屬彈簧的說法中，正確的是（　　）
A．金屬彈簧將電能轉化為光能
B．金屬彈簧將彈性勢能轉化為電能
C．金屬彈簧可改為塑料彈簧
D．利用金屬彈簧的導電性和彈性，防止電路接觸不良，造成斷路
11．（2014?鼓樓區校級模擬）“嫦娥一號”靠近月球后，點燃發動機，向運動前方噴出火焰，進行太空剎車減速．下列說法正確的是（　　）
A．剎車過程中，受到的是平衡力 B．剎車過程中，其動能在增大
C．剎車過程中，機械能轉化為化學能 D．剎車過程中，說明力可以改變物體的運動狀態
12．抽水蓄能電站是為合理用電，提高電力的經濟效益而設計的．它的工作原理是深夜把過剩的電能通過水泵把下水庫的水抽到高處的上水庫內，白天則通過閘門放水發電，以補充電能不足．若某抽水蓄能電站其上游水庫可蓄水9.0×106m3．發電廠房發電機組與上游水庫中心位置平均高度差約600m，假設晚上上游水庫全部蓄水，白天降水全部放完用于發電，每天可發電4.5×106kWh，則此水電站的發電效率為　 　．（g=10N/kg）
13．2003年10月16日是中華民族為之驕傲的一天，“神舟 　號”載著我們的宇航英雄楊利偉在遨游了太空14圈以后順利著陸在內蒙古大草原，這標志著中國已成為世界的宇航強國．飛船在升空過程中消耗了燃料的 　能，轉化為飛船的 　能．
14．2012年3月，英國的科學家研發出一種“激光橡皮”，專門用來去除白紙上的黑色碳粉字跡．激光照射下，紙張上的黑色碳粉直接升華為高溫碳蒸氣，同時字跡消失，這是　 　能轉化為　 　能的過程．為防止高溫對紙張的破壞，激光照射時間需嚴格控制．
15．2003年10月16日6時54分，“神舟”五號飛船成功完成了我國第一次載人航天飛行，返回艙在內蒙古主著陸場地安全著陸．
（1）火箭發射時發生的能量轉化主要是　 　能轉化為　 　能．
（2）在飛船關閉發動機后繞地球飛行時，如果在艙內進行下列實驗，與在地面相比，其中最難完成的是　 　（填字母）．
A．用溫度計測溫度；B．用顯微鏡觀察洋蔥表皮；C．用漏斗、濾紙過濾，除去水中的泥沙．
（3）如果將農作物種子攜帶到太空，然后再帶回來進行種植實驗．這樣做的目的是　 　．
16．（2016?南京校級一模）閱讀短文，回答問題．
為節約能源，某型號汽車在關閉發動機后，通過小型發電機將減速運動時的部分動能轉化為電能儲存在蓄電池中．表中所示是該型號汽車的部分技術參數，其中儲能效率是指汽車正常行駛時關閉發動機，直至汽車停止的過程中，通過發電機將動能轉化為電能的效率．耗油量是指汽車正常行駛100km消耗燃油的體積．測試中，先讓汽車正常行駛，然后關閉發動機，分別測出開啟和關閉發電機兩種情況下，汽車通過的路程s與對應的速度大小v，計算出動能Ek，作出Ek﹣s圖象，如圖所示．
××型汽車
總質量（kg）
1200
儲能效率（%）
60
耗油量（L/100km）
10
（1）發電過程中，動能除了轉化為電能外，由于線圈有電阻，還有部分能量轉化為　 　能．
（2）汽車正常行駛100km，消耗燃油的質量為　 　kg，完全燃燒這些燃油產生的熱量為
　 　J（燃油的密度ρ=0.7×103kg/m3，熱值q=4.6×107J/kg）．
（3）測試時，汽車在大小為800N的牽引力作用下，以25m/s的速度正常行駛1000m．此過程中，汽車　 　．
A．受到的阻力為1.2×104N B．行駛的時間為20s
C．牽引力做的功為3.2×108J D．牽引力的功率為20kW
（4）由圖象可知，表示開啟發電機進行測試的圖線是　 　（選填“①”或“②”），判斷的依據是　 　．
（5）若汽車正常行駛時的動能Ek0=3.75×105J，某時刻關閉發動機，同時發電機開始工作，最終有　 　J的動能轉化為內能．
17．（2017?張家港市模擬）如圖是我國某地區風力發電的外景，風力發電機組主要由風機葉片和發動機組成．下表給出了在不同風速下某風機獲得的能量：
平均風速v（m/s）
5
10
15
20
1s內獲得的能量E（ x 104J）
1
8
27
64
（1）對表格進行分析，你發現該風機1s內獲得的能量E與風速v的定量關系式是．其中常數k=　 　．
（2）當平均風速為5m/s時，這臺風機工作1s所產生的電能可供1只“220V 100W”電燈正常工作10s，則該風機發電的效率是多少？
（3）若在某時間內平均風速為5m/s，一臺發電機工作1h，獲得的電能用來給效率為80%的電動車提供動力，可以使電動車以18km/h的速度勻速直線行駛2h，則電動車的牽引力是多少？
18．（2016?蓮都區校級模擬）電動自行車可以電動騎行，亦可以腳踏騎行．使用前，應先對車上的蓄電池充電．電動騎行時，蓄電池對車上電動機供電，電動機為車提供動力．現有一輛電動自行車，沿著水平筆直的道路勻速行駛，此時車上的電動機的工作電壓為30伏，工作電流為4安．
（1）電動自行車在行使時，能量是如何轉化的？
（2）若該車和人共重1000牛，行駛時輪胎與地面的接觸面積共為8×10﹣3米2，那么車對地面的壓強多大？
（3）電動自行車在給人們帶來便捷的同時，最大的隱患就是安全，若車在此段道路行駛過程中所受的平均阻力是20牛，該車電能轉化為機械能的效率是80%，有關部門對電動自行車的最大限速是20千米/小時，那么請你通過計算判斷該電動自行車是否超速？
19．（2017?祁陽縣校級模擬）隨著“西氣東輸”，天然氣進入揚州市民家庭，小明家已經開始使用天然氣了．小明家原來就有個電磁爐，小明想究竟使用哪種能源更劃算呢？小明開始實驗并收集有關數據：
（1）小明在水壺里放入5000cm3、20℃的水，記錄下當時的氣量表示數是134.731m3；隨后點火并將火調至最大燒水，開始同步計時；當水燒至沸騰時，氣量表讀數為134.871m3，需時24min．小明查到天然氣熱值約為4.0×107J/m3，單價2.2元/m3．燒開這壺水，水需要吸收多少熱量？小明家天然氣爐具的效率是多少？[1標準大氣壓，c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（2）小明又取相同的水在電磁爐上加熱，使用功率為1000W檔正常工作將水加熱至沸騰，需時30min．揚州的電費價格為0.5元/度．使用電磁爐燒開這壺水，需消耗多少電能？花費多少電費？
　
第4節 能量的轉化與守恒
【導學必備知識】
知識點1：太陽能
知識點2：轉化 轉移
知識點3：消滅 創生 不變 能量守恒
【易錯點撥】
1． C．2． C．3． D．4． D．5． B．6． C．7． D．8． B．9．D
【知能優化訓練】　
1． B．2． B．3． A．4． D．5． C．6． D．7． D．8． C．9． B．10． C．
11． A．
12．渦輪帶動發電機發電；機械能轉化為電能．　
13．罐子從斜面滾下后又返回，重力勢能、動能與彈性勢能的相互轉化．
14．內．
15．二氧化碳，光，1．
16．（1）守恒；（2）方向性．
【重難培優訓練】　
17．（1）內；（2）壓縮；（3）C；（4）水的沸點低于103℃．
18．機械；機械；內；不變．
19．水下落到底端時水溫升高1.2℃．
20．（1）化學；機械；
（2）該車在測試過程中內燃機的牽引力所做功的功率是2.8×104W；
（3）該汽車內燃機的效率為40.0%；
（4）該滑輪組的機械效率為75%，滑輪組中動滑輪的總重力為400N．
21．①電站年收益1.58億元；②水的流量Q為250m3/s；③機動船的內燃機效率是30%．
【課后鞏固訓練】
1． D．　2． B．　3． C．　4． D．　5． A．　6． B．7． B．8． A．9． C．
10． D．11． D．
12． 30%．
13．五；化學能；機械能．　
14．光；內．　
15．（1）化學；內能，再轉化為機械能；（2）C；（3）在失重狀態下看種子的基因是否發生變化．
16．（1）內； （2）7；3.22×108；（3）D；（4）②；開啟發電機時能量轉化快；（5）1.5×105．
17．（1）80； （2）該風機發電的效率是10%；（3）電動車的牽引力是800N．
18．（1）電動自行車在行使時，能量轉化是化學能→電能→機械能；（2）車對地面的壓強是1.25×105帕；（3）不超速．
19．（1）燒開這壺水，水需要吸收1.68×106J熱量，小明家天然氣爐具的效率是26.4%；
（2）使用電磁爐燒開這壺水，需消耗0.5kW?h電能，花費電費0.25元．

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