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1、第二篇 物质科学(一),第26课时 内能、核能、能量守恒与转化,一、能的多种形式考点1 列举能的多种形式(机械能、内能、电能、化学能、核能) a能量是以多种形式存在的，常见的能量形式有机械能、内能、_、化学能、_等。,电能,核能,二、内能 考点2 知道克服摩擦做功与物体内能改变的关系 a(1)内能含义：构成物质的大量微粒(如分子、原子、离子等)做_而具有的能，俗称热能。_都有内能。 (2)物体温度_，内能_；温度越低，内能越小。 (3)克服摩擦做功，能使物体的内能增加。,无规则运动,任何物质,越高,越大,考点3 知道做功和热传递是改变内能的两种途径 a1做功：对物体做功，物体的内能_；物体对外
2、界做功，物体的内能_。实质是机械能转化为内能。能的形式发生了转化。 2.热传递：物体吸热，内能_；物体放热，内能_。实质是内能从高温物体传递到低温物体，或者内能从同一物体的高温部分_到低温部分的过程。能的形式未发生转化。 注意：做功和热传递对改变物体的内能是_的。,传递,等效,增加,减少,增加,减少,考点4 知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化 a在热传递中，传递的能量多少叫_。低温物体从外界吸收多少热量，内能就_多少；高温物体向外界放出多少热量，内能就_多少。考点5 举例说出化学能与内能的转化(1)化学能是物质发生化学反应时所释放的能量，它不能直接用来做功，只有在发生_的时候才释放出来，
3、变成内能或者其他形式的能量。,热量,增加,减少,化学变化,(2)化学能与内能的转化 常见吸热反应：_转变为化学能 大多数分解反应；大多数需要加热或高温条件下才能进行的反应。 常见放热反应：化学能转变为内能 燃烧；中和反应；金属与酸反应；一般化合反应(如生石灰和水反应)。,内能,1.(2015广州)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下列说法正确的是 ( )A.迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧 B.此实验只通过热传递改变筒内空气的内能 C.下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机械能 D.硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，内能增大,D,2(2014
4、台州) “辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。(1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为_ (填“定滑轮”或“动滑轮”)。 (2)气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能_，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力。,定滑轮,减小,三、热机考点6 说出汽油机的工作过程，知道汽油机的能量转化 a1热机是指各种利用内能做功的机械。热机原理是将燃料的_转化成内能再转化成_。2热机的四个冲程：吸气冲程，_冲程，_冲程，_冲程。,化学能,机械能,压缩,做功,排气,3(2014南昌)现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，其四个冲程如图所示，其中做功冲程是
5、( ),B,4(2015宁波)如图所示，迅速下压活塞，筒内浸有乙醚的棉花被压燃。下压过程中，机械能转化为空气的_能；在四冲程汽油机工作过程中，实现这一能量转化过程的是_冲程。,内,压缩,四、核能的利用 考点7 知道裂变和链式反应；知道聚变和热核反应 a(1)含义：原子核是可以改变的，且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫做核能。(2)获得核能的途径 重核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成两个新原子核，并释放出能量的过程。 原子弹：根据_的原理制成。 轻核聚变：两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。 氢弹：根据_的原理制成。,核裂变,核聚变,考点8
6、知道放射性及其应用 a(1)原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，如射线、射线、X射线、射线等。 (2)大量放射线对人畜会造成很大的伤害。如：建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层，防止放射线外泄。 (3)较小量的射线可以为人类做许多事。如：利用射线探伤；育种；放射线治疗肿瘤等疾病。考点9 知道核电站是利用核裂变的原理来工作的 a(1)核电站原理：_。 (2)核电站的能量转化：核能_机械能_。,原子核裂变,内能_,电能,5(2014白银)能源危机日益加剧，开发和利用新能源成为当务之急。目前的核电站是利用原子_ (填“核聚变”或“核裂变”)释放的能量工作的，该能源属于_(填“可”或“不可”)再
7、生能源。【解析】核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的，核能属于不可再生能源。,核裂变,不可,6(2014东营)核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是( )A核能化学能内能电能B核能化学能机械能电能C核能内能机械能电能D核能机械能内能电能,C,【解析】在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中蒸汽的内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，最终输送到电网上，因此，选项C的描述符合题意。,五、能量的转化与守恒 考点10 举例说出能量的转化与守恒定律 a(1)能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物体_到另一个
8、物体，而在转化和转移的过程中，能的_，这就是_。(2)能量转化和守恒是自然科学最基本的规律。“永动机”是不可能成功的，因为它违背了_ _。,转化,转移,总量保持不变,能量转化和守恒定律,守恒定律,能量转化和,考点11 举例说出能量的转化与传递有一定的方向性 a能量的转化与传递有一定的_：例如热能可以从高温物体转移到低温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体；可燃物可以通过燃烧将化学能转化成内能，但不可能将内能自发地转化成化学能。考点12 知道能量利用效率和节能的关系 a(1)能量利用效率是指有效利用的能与总能量之比。(2)提高能量利用效率的方法：减少能量浪费和损失；改进机械设备。,方向性,
9、7(2014嘉兴、舟山)各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的。下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是 ( )A B C D,C,【解析】各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，地球上所有能量直接或间接来自于太阳能，所以图中能量的转化顺序为：太阳树林燃煤电厂空调。,高频点1 多种形式的能之间的转化例1 如图所示，两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时由静止滚下，结果装水的瓶子会先到达终点。原因是装水的瓶子在下滚过程中，通过克服摩擦做功把势能转化成的_较少，从而获得较大的动能。,内能
10、(或热能),【解析】在两个瓶子下滚过程中，若不计克服摩擦做额外功，应同时到达终点。但由于克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，迟到终点的瓶子转化为额外功多，获得的动能较少，速度较小。,1如图是我国在宁夏建造的一座试验性发电站的示意图，阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热，热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电。这种发电站利用的能源是_能。这种发电站_(填“能”或“不能”)将获得的能量完全转化为电能。这种发电方式与火力发电相比优点是_(写出一条即可)。,太阳(光),不能,清洁(经济等),高频点2 做功改变物体的内能例2 (2015聊城)如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正
11、确的是( ) A试管口出现的“白雾”是气体B.水蒸气对外做功，内能增加C.水蒸气的温度升高D.这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理,D,【解析】“白雾”是液体，是由水蒸气液化形成的小水滴，所以A错；水蒸气对外做功时，内能要减小，所以B错；水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，所以C错；蒸汽机就是利用内能来做功的机械，所以D正确；应选D。,2如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。塞进塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现，下列关于该实验的分析错误的是 ( )A往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 B往瓶内打气时，瓶内气体内能变小 C瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低 D瓶
12、塞跳出时，瓶内气体对外做功,B,【解析】AB.瓶子里装有一些水，往瓶内打气，压缩瓶内气体做功，使瓶内气体内能增加、温度升高，故A正确、B错；CD.当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，故CD都正确。,高频点3 能量的转化与守恒例3 物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体上升过程某段时间内的st图线，已知物体重为1N，闭合开关后，在2.4s2.8s这段时间内，电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V，则2.4s2.8s这段时间内该装置提升重物做的有用功为 _J，它的效率是_%。,0.2,62.5,【解析】由图乙可知在2.4s2.8s这段时间内，重物提
13、升的高度：s0.75m0.55m0.2m， W有用Gh1N0.2m0.2J； 通电时间：t2.8s2.4s0.4s， W总UIt4V0.2A0.4s0.32J， 100% 100%62.5%。,W有用,W总,_,0.32J,0.2J,_,3.(2015资阳)如图所示，下列有关能源及能的转化的说法中错误的是 ( ),B,A太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能B太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车动能C乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造成的D汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量转化过程具有方向性,【提醒】此实验一定要保证水的初温和水的质量是相同的，
14、这样可以直接观察温度计示数的变化情况来判断保温材料的性能情况。例4 如图是对A、B两种品牌保温杯的保温效果进行测试所获得的图像信息。利用该信息和你具有的科学知识回答以下问题：,(1)从该实验中你能得出的结论是_。 A.A品牌的保温效果更好 B.B品牌的保温效果更好 C.A和B两种品牌的保温效果相同 D.保温杯在水温较低时能自动加热(2)保温杯周围环境的气温是_。(3)测试过程热水降温的快慢是不同的，热水与周围空气的温差越大，降温越_。,A,20,快,【解析】(1)由图像可知，在相同时间内，品牌A保温杯中水降温慢，因此A保温杯保温效果好； (2)由图像可知，当温度降到20时，温度不再变化，所以室
15、温为20； (3)热水与周围空气的温差越大，降温越快。,例5 (2015嘉兴、舟山)2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”(如图所示)开始首次环球航行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源理念。(1)该机白天飞行时，利用高效太阳能电池板将电磁能(太阳能)转化成_能；夜间飞行时，利用其超轻薄锂离子电池储备的_能转化成电能，首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油。,电,化学,(2)该机从重庆飞往南京的航程约为1260千米。用时17.5小时，则它的飞行速度为多少千米/小时？ (3)为降低飞行时的能量消耗，该机选用新型轻质材料。取面积为1平方米、厚度为1毫米的新型材料，测得其质量为250克，则该材料的密度为多少？ (4)该机计划从南京起飞后直飞美国夏威夷。是此次环球航行中最具挑战性的一段航程，飞行时间长达120小时。飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力，其消耗的能量全部由电池板吸收的太阳能提供，则此段航行中至少需要吸收多少太阳能？(太阳能电池板的转化效率约为30%)【答案】(2)72千米/时 (3)0.25103千克/米3 (4)1.441010焦,
