《能量的變換和守恒》拓展訓練一、選擇題（本大題共1小題，共10.0分）1．（10分）在能的轉變過程中（）A．機械能必定守恒B．各樣形式的能都守恒C．各樣形式的能量的總和必定守恒D．內能必定守恒二、填空題（本大題共2小題，共20.0分）2．（10分）在鄉村小水電站中，機械能轉變成電能，供應給農民在生活和生產中使用。寫出以下狀況中的能量轉變：（1）用電飯鍋燒飯；（2）用電燈照明；（3）用電動機帶動水泵抽水，把水抽到高處；（4）用電動機帶動打谷機。3．（10分）光合作用是綠色植物利用葉綠素等光合色素和某些細菌利用其細胞自己，在可見光的照耀下，將二氧化碳和水轉變成有機物，植物的光合作用把光能能轉變成能。三、計算題（本大題共2小題，共20.0分）4．（10分）如下圖斜面，高為h，長為s，傾角為θ，重量為m的物體在拉力F的作用下沿斜面勻速向上運動；運動中受斜面摩擦力為f，忽視空氣阻力，試利用做工的關系推證：f＝F﹣mgsinθ。5．（10分）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．假如水著落時重力做功的50%轉變成水的內能，則質量為m的水從該瀑布頂端著落究竟端溫度高升了多少℃？（計算結果保存到小數點后一位）四、解答題（本大題共5小題，共50.0分）6．（10分）單擺在搖動過程中，高度愈來愈低，在這個過程中，機械能守恒嗎？這能否違背能量守恒定律？剖析為何。7．（10分）環境污染和世界能源危機日趨嚴重，成為全球共同關注的問題。我國近幾年鼎力實行新能源汽車就是為有效解決城市空氣污染問題。如，純電動汽車完整以動力蓄電池作為動力源，如圖是一種純電動汽車的一些參數。請你問答：①純電動汽車的能量轉變方式是②這輛電動車充滿一次電，正常能夠行駛多少千米？長/寬/高（mm）3569/1551/1540整備質量（kg）1080牽引力（N）280動力電池種類鎳鈷錳酸鋰電池容量（kW?h）22.48．（10分）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）解說整個過程中能量能否守恒。（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△V之間的關系大概如圖，請說明該過程中，排球受力狀況與機械能變化的關系。9．（10分）小華在做滾擺實驗時發現滾擺每次上漲的高度漸漸減小：“這能否說明在動能、勢能相互轉變的過程中，整個裝置的能量不守恒嗎？這不是與能量守恒定律相矛盾嗎？”請你幫助他解決他的疑惑。10．（10分）某同學用這樣一種裝置來發電：在距離地面h高處修筑一個大水池，讓水池的水經過導溝渠沖向地面，利用溝渠中的流水帶動發電機發電，發電機發出的電能一部分用來照明，另一部分用來將流下的水所有抽回水池。這樣就永久有供照明的電了！你以為它可行嗎？為何？《能量的變換和守恒》拓展訓練參照答案與試題分析一、選擇題（

本大題共

1小題，共

10.0分）1．（10分）在能的轉變過程中（

）A．機械能必定守恒B．各樣形式的能都守恒C．各樣形式的能量的總和必定守恒．內能必定守恒【考點】能量轉變與守恒看法的應用．【剖析】①各樣形式的能能夠發生相互轉變；②在能的轉變過程中要恪守能的守恒定律。【解答】解：各樣能量形式相互變換是有方向和條件限制的，能量相互變換時其量值不變，表示能量是不可以被創建或消滅的。所以各樣形式能的總量必定守恒，單調的某一種形式的能或幾種能不必定守恒，故C選項說法正確。應選：C。【評論】本題考察能量守恒定律的知識點，利用能量的過程，就是能量轉移或轉變的過程，在轉移和轉變的過程中，能的總量是不變的。二、填空題（本大題共2小題，共20.0分）2．（10分）在鄉村小水電站中，機械能轉變成電能，供應給農民在生活和生產中使用。寫出以下狀況中的能量轉變：（1）用電飯鍋燒飯電能轉變成內能；（2）用電燈照明電能轉變成光能；（3）用電動機帶動水泵抽水，把水抽到高處（4）用電動機帶動打谷機電能轉變成機械能【考點】能量的轉變．

電能轉變成機械能。

；【剖析】判斷清楚該過程中，耗費了電能，產生了什么形式的能量即可；【解答】解：（1）用電飯鍋燒飯，耗費電能，產生內能，故是將電能轉變成內能的過程；2）用電燈照明，耗費電能，產生光能，故是將電能轉變成光能的過程；3）用電動機帶動水泵抽水，耗費電能，產活力械能，故是將電能轉變成機械能的過程；4）用電動機帶動打谷機，耗費電能，產活力械能，故是將電能轉變成機械能的過程；故答案為：（1）電能轉變成內能；（2）電能轉變成光能；（3）電能轉變成機械能；（4）電能轉變成機械能；【評論】能量變換器可依據能量轉變和守恒定律來剖析能量怎樣轉變，簡單的方法是減小的能量轉變成增添的能量。3．（10分）光合作用是綠色植物利用葉綠素等光合色素和某些細菌利用其細胞自己，在可見光的照耀下，將二氧化碳和水轉變成有機物，植物的光合作用把光能能轉變成化學能。【考點】能量的轉變．【剖析】判斷能量的轉變，我們主要看它要耗費什么能量，獲得什么能量，老是耗費的能量轉變成獲得的能量。【解答】解：綠色植物的光合作用是在葉綠體里利用光能把二氧化碳和水轉變成有機物，即耗費的光能，獲得了化學能，故植物的光合作用把光能轉變成了化學能。故答案為：化學。【評論】能量轉變的過程都是有規律可循的，在平時的學習中要注意總結概括。三、計算題（本大題共2小題，共20.0分）4．（10分）如下圖斜面，高為h，長為s，傾角為θ，重量為m的物體在拉力F的作用下沿斜面勻速向上運動；運動中受斜面摩擦力為f，忽視空氣阻力，試利用做工的關系推證：f＝F﹣mgsinθ。【考點】能量轉變與守恒看法的應用．【剖析】物體沿斜面勻速向上運動時拉力做的功等于戰勝摩擦力做的功和戰勝物體重力所做的功之和，依據W＝Fs和三角關系得出答案。【解答】解：因物體沿斜面勻速向上運動時拉力做的功等于戰勝摩擦力做的功和戰勝物體重力所做的功之和，所以，由W＝Fs可得：Fs＝fs+Gh＝fs+mgh，即F＝f+mg，因sinθ＝，所以，F＝f+mgsinθ，即f＝F﹣mgsinθ。【評論】本題考察了做功公式的應用，明確“物體沿斜面勻速向上運動時拉力做的功等于戰勝摩擦力做的功和戰勝物體重力所做的功之和”是重點。5．（10分）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．假如水著落時重力做功的50%轉變成水的內能，則質量為m的水從該瀑布頂端著落究竟端溫度高升了多少℃？（計算結果保存到小數點后一位）【考點】能量的轉變和轉移．【剖析】設水的質量為m，利用W＝Gh＝mgh可求水著落過程中做的功；而轉變的內能Q＝W×50%，再依據Q＝cm△t可求高升的溫度。【解答】解：水著落過程中重力做功：W＝Gh＝mgh，轉變成水的內能：Q＝W×50%＝mgh×50%，由Q＝cm△t可得水高升的溫度：△t＝＝＝＝≈1.2℃。答：水著落究竟端時水溫高升1.2℃。【評論】本題考察了重力公式、功的公式和吸熱公式的應用，計算時注意水的質量能夠約去。四、解答題（本大題共5小題，共50.0分）6．（10分）單擺在搖動過程中，高度愈來愈低，在這個過程中，機械能守恒嗎？這能否違反能量守恒定律？剖析為何。【考點】能量守恒定律．【剖析】因為單擺和空氣之間存在摩擦，機械能要轉變成內能，機械能減小，內能增大，但總的能量倒是守恒的，不會減少。【解答】答：單擺在搖動過程中，高度愈來愈低，在這個過程中，機械能不守恒，不違反能量守恒定律；原由是：從松開單擺到停止運動過程中，單擺每次上漲過程中質量不變，因為單擺和空氣之間存在摩擦，一部分機械能要轉變成內能，機械能減小，所以機械能不守恒。但能量并未所以而消逝，而是轉變成了內能，即總的能量是守恒的。故在動能、勢能相互轉變的過程中，整個裝置的能量不守恒與能量守恒定律不相矛盾。【評論】解答本題的重點是要分清機械能不守恒和總能量的守恒其實不矛盾，在單擺運動的過程中，一部分機械能轉變成了內能。7．（10分）環境污染和世界能源危機日趨嚴重，成為全球共同關注的問題。我國近幾年鼎力實行新能源汽車就是為有效解決城市空氣污染問題。如，純電動汽車完整以動力蓄電池作為動力源，如圖是一種純電動汽車的一些參數。請你問答：①純電動汽車的能量轉變方式是電能轉變成機械能②這輛電動車充滿一次電，正常能夠行駛多少千米？長/寬/高（mm）3569/1551/1540整備質量（kg）1080牽引力（N）280動力電池種類鎳鈷錳酸鋰電池容量（kW?h）22.4【考點】能量的轉變；功的計算公式的應用．【剖析】①電動車工作過程中將電能轉變成機械能；②不考慮能量損失，電動車戰勝阻力做的功等于電池充滿電儲藏的能量；已知電動車戰勝阻力做的功和電動機的牽引力，能夠獲得行駛距離。【解答】解：①電動汽車工作過程中，耗費電能，獲得機械能，所以是將電能轉變成機械能的機器；②電池充滿電電動機能夠做的功為W機＝W電＝22.4kW?h＝22.4×3.6×106J＝8.064×710J，因為W＝Fs，所以行駛的最大距離為s＝＝＝288000m＝288km。答：①純電動汽車的能量轉變方式是電能轉變成機械能；②這輛電動車充滿一次電，正常能夠行駛288km。【評論】本題考察了電動汽車的能量轉變及與電動車相關的功的變形公式的應用，浸透了節能環保理念，題目難度不大。8．（10分）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）解說整個過程中能量能否守恒。（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△V之間的關系大概如圖，請說明該過程中，排球受力狀況與機械能變化的關系。【考點】能量轉變與守恒看法的應用；機械能的看法．【剖析】（1）依據能量守恒定律的看法，聯合機械能與內能的轉變可做出解說；2）排球從接觸地面到形變最大的過程中，遇到重力與彈力的作用，同時動能轉變成球的彈性勢能，據此剖析。【解答】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，是因為因為空氣的摩擦，有一部分機械能漸漸轉變成內能，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，遇到重力和地面賜予的彈力的作用，開始時重力大于彈力，速度漸漸增大；當重力等于彈力時，速度達到最大值；最后重力小于彈力，速度漸漸減小，直至速度為零。整體過程中能夠以為是動能轉變成排球的彈性勢能。【評論】熟知能量守恒的看法，會對排球的受力狀況、機械能的轉變狀況進行剖析是本題的重點。9．（10分）小華在做滾擺實驗時發現滾擺每次上漲的高度漸漸減小：“這能否說明在動能、勢能相互轉變的過程中，整個裝置的能量不守恒嗎？這不是與能量守恒定律相矛盾嗎？”請你幫助他解決他的疑惑。【考點】能量守恒定律．【剖析】因為滾擺和空氣之間存在摩擦，機械能要轉變成內能，機械能減小，內能增大。但總的能量倒是守恒的，不會減少。【解答】答：從松開滾擺到停止運動過程中，滾擺每次上漲過程中質量不變，因為滾擺和空氣之間存在摩擦，一部分機械能要轉變成內能，機械能減小，所以機械能不守恒。但能量并未所以而消逝，而是轉變成了內能，即總的能量是守恒的。故在動能、勢能相互轉變的過程中，整個裝置的能量不守恒與能量守恒定律不相矛盾。【評論】解答本題的重點是要分清機械能不守恒和總能量的守恒其實不矛盾，在滾擺運動的過程中，一部分機械能轉變成了內能。10．（10分）某同學用這樣一種裝置來發電：在距離地面h高處修筑一個大水池，讓水池的水經過導溝渠沖向地面，利用溝渠中的流水帶動發電機發電，發電機發出的電能一部分用來照明，另一部分用來將流下的水所有抽回水池。這樣就永久有供照明的電了！你以為它可行嗎？為何？【考點】能量轉變與守恒看法的應用．【剖析】利用水發電，屬于機械能