初中第8节 能量的转化与守恒练习

第8节　能量的转化与守恒

请判断下列说法的正误(正确的在括号内画“√”，错误的画“×”)：

(1)绿色植物的叶片通过光合作用将太阳能转化为化学能。(　　)

(2)太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能。(　　)

(3)用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能。(　　)

(4)“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律。(　　)

(5)能量在转化和转移的过程中，没有能量损失，因此不需要节约能源。　(　　)

(6)只要遵循能量转化和守恒定律，则一切活动都能够发生。(　　)

[核心知识] 能量转移是指能量从一个物体转移到另一个物体；能量转化则是指能量由一种形式转化为另一种形式。

 [易错点拨]

1．能量的转化与转移：能量转化前后能量的形式不同，能量转移前后能量的形式相同。

2．能量在转化和转移的过程中，总量保持不变。能量守恒是指自然界所有能量的总和守恒，而一种能量或几种能量在转移和转化的过程中一般是不守恒的。

3．能量的转化和转移是有一定方向性的。

1．小吴在泡温泉时听了工作人员对温泉来源的介绍后，设想使用地热资源解决冬天的供暖问题，于是设计了如 所示的方案。关于此方案涉及的科学知识的叙述中，错误的是(　　)

A．水增加的内能主要是地热中的能量转移而来的

B．管道要采用导热性能好的材料

C．管壁所处的深度越深，受到水的压强越小

D．管道中的水可循环使用，有利于节约水资源

2．2020·温州 某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转化是(　　)

A．电能→机械能→太阳能    B．太阳能→机械能→电能

C．太阳能→电能→机械能    D．机械能→电能→太阳能

3．关于能量的转化和转移，下列说法错误的是(　　)

A．电池充电，电能转化为化学能

B．暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能

C．电动机工作，电能转化为机械能

D．摩擦生热，机械能转化为内能

4．冲击钻是一种打孔的工具。工作时，钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔(如所示)。冲击钻在工作过程中(　　)

A．只有电能和内能的转化

B．只有电能和机械能的转化

C．有电能、机械能和内能的转化

D．没有机械能和内能的转化

5．普通白炽灯正常工作时消耗的电能有90%因发热而损失，而新型的LED灯(发光二极管)发光时几乎不发热，从而减小了电能的损失，成为科技创新的重要领域之一。下列有关普通白炽灯和LED灯工作过程的比较，说法不正确的是(　　)

A．普通白炽灯正常工作时消耗的电能转化为光能和内能

B．LED灯发光时电能主要转化为光能

C．普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为光能

D．LED灯提高了电能转化为光能的效率，有利于节约能源

6．下列描述不可能发生的是(　　)

A．将80 ℃的铁块投入到20 ℃的水中，水的温度会升高

B．将80 ℃的水浇在80 ℃的铁块上，铁块能从水中自发地吸收热量

C．杂技演员沿竹竿下滑时，手和竹竿的温度会升高

D．用打气筒给自行车轮胎充了一段时间的气后，打气筒的筒壁会发热

7．电冰箱工作时，将冰箱内的能量转移到外部，是因为消耗了______能，才能把热量转移出来使冰箱内部变冷。这一现象说明能量的转化、转移是______(填“有”或“无”)条件的，同时也证明在能量转化或转移时要消耗其他形式的________。

8．电能可以使电灯发光，同时产生的内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能；汽车制动过程中，动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些内能同样无法自动地转化为机械能再用来开动汽车。这些现象均说明能量的转化具有________。以上能量的转化过程中，能量的总量________(填“增加”“不变”或“减少”)。

9．手机已经成为人们必备的通信工具，它是通过________传递信息的。随着手机充电技术的不断发展，无线充电、太阳能充电等先进技术逐步走入我们日常生活之中。如所示是手机无线充电的情景，在给手机充电的过程中，电能转化为________能。人类是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，而能量的转化和转移是有________的，因此可利用的能源是有限的。

10．2017·温州 根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。

(1)为了完成此实验，除已提供的测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：________________________________________________________________________。

(2)该兴趣小组在实验过程中发现，水的内能增加量小于重物做功的大小。请写出造成该现象的一种原因： __________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)改进实验后，获得了如下表所示数据，规律得到验证。

若使容器内相同质量的水温度升高2.5 ℃，则25 kg的重物需下降________m。

11．从210 m处自由下落的雨滴，如果下落过程中重力对它做功的40%用来增加雨滴的内能，那么请写出雨滴落到地面时获得的内能Q与重力对它所做功的关系式。(雨滴的质量为m，下落的高度为h)

答案

核心·易错

(1)√　 绿色植物的叶片通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在植物里。

(2)×　 太阳能交通信号灯将太阳能先转化为电能，再将电能转化为信号灯的光能。

(3)×　 用电器通电工作时，将电能转化为其他形式的能。

(4)√

(5)×　 能量的转化和转移都是有方向性的，我们是在能量的转化或转移过程中利用能量的，因此不是所有能量都可以利用，能源的利用是有条件的，也是有代价的。因此我们需要节约能源。

(6)×　 能量的转移和转化是有方向性的，不符合能量转移和转化方向性的活动不能够发生。

能力提升拔尖练

1．C　

2．C　 本题考查能量转化。太阳能板在光照时发电，即把太阳能转化为电能；电能供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合。故该过程中发生的能量转化是太阳能→电    能→机械能。

3．B

4．C

 (1)冲击钻在工作时，有电流通过电动机，电流做功，消耗的电能转化为机械能，同时也转化为内能，电动机发热。(2)钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使钻头内能增加、温度升高。

5．C

 普通白炽灯主要将电能转化为内能，而LED灯则主要将电能转化为光能。

6．B　 热量总是自发地从高温物体转移到低温物体，所以A项中水温会升高，而B项中将80 ℃的水浇在80 ℃的铁块上，没有温度差，铁块并不能从水中自发地吸收热量。C项和D项中，由于摩擦，机械能转化为内能，因此物体会发热，温度升高。

 能量的转化和转移具有方向性，只有低温物体才能自发地从高温物体中吸收热量。

7．电　有　能量

8．方向性　不变

9．电磁波　化学　方向性

 有线电话是靠电流来传递信息的，无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的。判断手机充电过程中的能量转化，需要清楚充电过程中消耗了哪种形式的能，产生了哪种形式的能，消耗的能转化为产生的能；自然界中的能量只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，能量的转化和转移是有方向性的。

培优初探拓展练

10．(1)刻度尺、温度计　

(2)转轴处存在摩擦(或液体散热)　

(3)20

 (1)实验中需要用刻度尺测量重物下降的高度，用温度计测量水升高的温度。

(2)在实验的过程中，由于转轴处存在摩擦、液体散热等情况，会使得水的内能增加量小于重物做功的大小。

(3)由第2次实验可知：20 kg的重物下降10 m，容器内水升高的温度为1 ℃，则每千克的重物下降1 m，容器内水升高的温度为0.005 ℃；

使容器内相同质量的水温度升高2.5 ℃，则重物质量与下降高度数值的乘积为＝500，故25 kg 的重物需下降的高度为20 m。

11．解：雨滴下落过程中重力对它做的功为W＝mgh，转化为雨滴的内能为Q，由题可知      Q＝40%W，即Q＝40%mgh。

 解答本题的关键是知道雨滴从高处下落时重力做的功为W＝mgh，其中40%转化为雨滴的内能Q，即Q＝40%W，从而列出等式。