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1、专题21能量守恒定律 中考问题1.能量的转化（1） 能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如风能、内能、水能、电能、化学能、核能等。（2）能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。2.能量守恒定律能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学
2、、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。3.试论述能量的转化、转移和守恒问题。（1）在一定条件下各种形式的能都可以相互转化。能量转化反映了各种现象之间的联系，如摩擦生热说明了机械运动和热现象之间存在的联系；电风扇转动说明了电现象和机械运动之间存在的联系。（2）不同形式的能量通过做功可以相互转化，同种形式的能量之间通过热传递可以进行转移，能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。（3）能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和
3、转移的过程中，能量的总量保持不变。（4）根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加;反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。【例题1】（2020安徽）物理学习过程中，对物理知识的正确认识是非常重要的。以下说法正确的是（ ）A. 物体的运动速度越大，惯性越大B. 磁场和磁感线都是真实存在的C. 电动机工作时消耗的电能主要转化成机械能D. 热机工作的实质是把机械能转化为内能【答案】C【解析】A惯性大小的唯一量度是质量，与物体的运动速度没有关系，故A错误；B磁体周围存在磁场，为了描述磁场性质而引入了磁感线的概念，可形象地表
4、示磁场的性质，故B错误；C电动机将电能转化为机械能的装置，即消耗电能产生机械能的装置，故C正确；D热机工作的实质是把内能转化为机械能，故D错误。【对点练习】下列设备在工作时，体现的能量转化说法错误的是（ ）电池充电 电动机转动 手摇交直流发电机 喇叭发声A. 电池充电是电能转化为化学能 B. 电动机转动是电能转化为机械能 C. 手摇交直流发电机是机械能转化为电能 D. 喇叭发声是电能转化为声能【答案】【解析】A. 电池充电是电能转化为化学能。 B. 电动机转动是电能转化为机械能。 C. 手摇交直流发电机是机械能转化为电能。 D. 喇叭发声是电能转化为声能。【例题2】（2020山东威海模拟）根据
5、能量守恒定律，下列情形可能发生的是（）A随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的B两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面C电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去D出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动【答案】B【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误；B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确；C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误；D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错
6、误。【对点练习】根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（）A随着科学技术不断发展和提高，永动机是不能制成的B两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面C电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去D出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动【答案】AB【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A正确；B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确；C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误；D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小
7、，它的速度减慢，故D错误。一、选择题1（2020黑龙江龙东农垦森工）目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（）A内能转化为机械能B内能转化为电能C只有机械能和内能的转化D有电能、机械能和内能的转化【答案】D【解析】（1）当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；（2）钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。2.下列设备在工作时，体现的能量转化说法正确的是（ ）A.电风扇转动 B
8、.用电暖气取暖 C.摩擦生热 D.太阳能热水器A. 电风扇转动电能转化为机械能 B. 用电暖气取暖电能转化为内能 C. 摩擦生热机械能转化为内能 D. 太阳能热水器太阳能转化为内能【答案】ABCD【解析】A. 电风扇转动电能转化为机械能。 B. 用电暖气取暖电能转化为内能。 C. 摩擦生热机械能转化为内能。 D. 太阳能热水器太阳能转化为内能。3.下列现象中属于内能转化为机械能的是（ ）A.植物进行光合作用 B.太阳能板发电 C.行驶的内燃机车 D.灯泡发光【答案】C 【解析】A. 植物进行光合作用是太阳能转化为化学能B. 太阳能板发电是太阳能转化为电能 C. 行驶的内燃机车是内能转化为机械能
9、D. 灯泡发光是电能转化为光能4.下列现象中属于化学能转化为光能的是（ ）甲：敲鼓发声 乙：风车发电 丙：蜡烛照明 丁：天然气燃烧A.甲图是机械能转化为声能 B.乙图是机械能转化为电能C.丙图是化学能转化为光能 D.丁图是化学能转化为内能【答案】C 【解析】蜡烛照明是燃烧蜡烛发光，化学能转化为光能。5.如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同。小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来（ ）A小轮滚动过程中没有力对其做功B正常运行时，小轮的速度一直不变C断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立D正常运行时，小轮往返一次，摆动一定需要消耗电能【答案】D
10、【解析】A小轮在滚动过程需要克服摩擦力做功，故A错误；B正常运行时，小轮存在重力势能与动能之间的转化，所以其速度是不断变化的，故B错误；C断电后小轮会停下，说明小轮的机械能转化成其它形式的能，在转化过程总的能量保持不变，所以能量守恒定律一定是成立的，故C错误；D小轮在往返过程需要克服摩擦力做功，从而使机械能减少，但为了使小轮每次到达的最大高度相同，就要使小轮的机械能保持不变，则需要提供另外一种能量来补偿减少的机械能，而这个另外的能量正是由电源提供的，因此小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能。故应选D。6现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角
11、度分析正确的是（）A机械能转化为电能，再转化为光能B电能转化为机械能，再转化为光能C机械能转化为光能，再转化为电能D光能转化为机械能，再转化为电能【答案】A【解答】穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能。7电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是（）A电能转化成热能B电能转化成机械能C机械能转化成电能D太阳能转化成机械能【答案】B【解析】在做能量的转化这种题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，
12、因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故B正确。8.（创新题）能量的转化是自然界普遍的现象下列关于能量转化的观点错误的是（ ）水果电池 光合作用 钻木取火 电磁感应A. 水果电池是电能转化为化学能 B. 光合作用是光能转化为化学能C. 钻木取火是机械能转化为内能 D. 电磁感应现象是电能转化为机械能【答案】AD 【解析】A. 水果电池是化学能转化为电能B. 光合作用是光能转化为化学能C. 钻木取火是机械能转化为内能D. 电磁感应现象是机械能转化为电能9.（2019山东泰安）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙
13、壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（）A弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小B小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小C小物块从b向a运动的过程中，动能增加D小物块在整个运动过程中，机械能守恒【答案】B【解析】A.弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误；B.小物块从c向a运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确；C.小物块从b向a运动的过程中，物块不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误；D.小物块在整个运动过程中，由于
14、摩擦力的作用，其机械能总量会减少，即机械能不守恒，故D错误。10. （2019深圳）如图，弧形轨道 ab 段光滑，bc 段粗糙，小球从a 点经最低点b 运动至c 点。下列分析正确的是（ ） A.从a 到b 的过程中，小球动能转化为重力势能B.经过b 点时，小球动能最大C.从b 到c 的过程中，小球动能增大D.从a 到c 的过程中，小球机械能守恒【答案】 B 【解析】A.从a到b的过程中，小球的高度减小，重力势能减小；因为表面光滑，所以没有摩擦力，那么重力势能会全部转化为动能，故A错误； B.因为b点是整个运动过程的最低点，所以这点的重力势能最小，而动能最大，即小球的速度最大，故B正确； C.从b到c的过程中，小球的高度增加，重力势能增大，因此它的动能会逐渐减小，故C错误； D.由于bc段粗糙，所以这段过程中机械能会转化为内能，故D错误。11（2019湖北宜昌）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（）A氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能B水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量C对于
