浙江省中考科学复习 第三篇 物质科学（二）第26课时 内能、核能、能量守恒与转化课件

第二篇物质科学(一)第26课时内能、核能、能量守恒与转化一、能的多种形式一、能的多种形式考点考点1 1列举能的多种形式列举能的多种形式( (机械能、内能、电能、化机械能、内能、电能、化学能、核能学能、核能) )a 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、内能二、内能考点考点2 2知道克服摩擦做功与物体内能改变的关系知道克服摩擦做功与物体内能改变的关系a 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考点3 3知道做功和热传递是改变内能的两种途径知道做功和热传递是改变内能的两种途径a a 1做功：对物体做功，物体的内能_；物体对外界做功，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考点4 4知道在热传递过程中用热量来量度内能的变知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化化a 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。考点考点5 5举例说出化学能与内能的转化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，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(2017金华)下列关于“热与能”的表述中正确的是 ( )A物体在吸热过程中，其温度一定升高B在搓手取暖过程中，内能转化为机械能C水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大D铁块在煅烧过程中，其内能从零开始增加C2(2017杭州)将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换)，则有( )A高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量B高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量C高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度D高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度B三、热机三、热机考点考点6 6说出汽油机的工作过程，知道汽油机的能量说出汽油机的工作过程，知道汽油机的能量转化转化a 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(2016宁波)在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针。将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体 ，即可模拟四冲程汽油机工作时的 冲程。冲出做功4(2017绍兴、义乌)如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示做功冲程的是 ( )C四、核能的利用四、核能的利用考点考点7 7知道裂变和链式反应；知道聚变和热核反应知道裂变和链式反应；知道聚变和热核反应a 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。核裂变核聚变考点考点8 8知道放射性及其应用知道放射性及其应用a 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。考点考点9 9知道核电站是利用核裂变的原理来工作的知道核电站是利用核裂变的原理来工作的a 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(2016温州)据报道，氢能源和核能是二十一世纪最有前途的绿色能源。(1)氢能源被称为绿色能源，是因为氢气在空气中燃烧的产物是_。(2)发展核能是缓解能源紧张的一种方案。获得核能的途径有核裂变和核聚变，当前核电站获得核能的途径是 。核裂变水6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、能量的转化与守恒五、能量的转化与守恒考点考点1010举例说出能量的转化与守恒定律举例说出能量的转化与守恒定律a 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的转化和考点考点1111举例说出能量的转化与传递有一定的方向性举例说出能量的转化与传递有一定的方向性a 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。考点考点1212知道能量利用效率和节能的关系知道能量利用效率和节能的关系a 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7(2016嘉兴、舟山)能量的形式多种多样且可以相互转化。下列事例中，属于内能转化为机械能的是( )D高频点高频点1 1多种形式的能之间的转化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(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)高频点高频点2 2做功改变物体的内能做功改变物体的内能例2(2017天水)如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是 ( )CA图甲，厚玻璃筒内的空气被 压缩时，空气的内能减少B图乙，瓶子内的空气推动塞 子跳起时，空气的内能增大C图丙，试管内的水蒸气推动 塞子冲出时，水蒸气的内能减少D图丁，汽缸内的气体推动活塞 向下运动时，气体的内能增大【解析】A.图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；B.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减少，故B错误；C.图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；D.图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程)，内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故D错误。故选C。2(2017舟山)下列各项都能使右图瓶内铁屑内能增加，其中属于做功的是 ( )A不断晃动瓶子 B用酒精灯加热C用手捂瓶子 D在烈日下照射A高频点高频点3 3能量的转化与守恒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_%。0.262.5【解析】由图乙可知在2.4s2.8s这段时间内，重物提升的高度：s0.75m0.55m0.2m，W有用Gh1N0.2m0.2J；通电时间：t2.8s2.4s0.4s，W总UIt4V0.2A0.4s0.32J，W. JW.J=100%=100%=62.5%=100%=100%=62.5%0 20 32有有用用总总3(2016枣庄)太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是( )AA图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为 化学能B图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转 化为水的内能C图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为 信号灯的光能D图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直 接转化为飞机的机械能【提醒】解决此题的关键是知道乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低。例4(2016滨州)把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是 ( )A是由水的内能转化来的B是由水的重力势能转化来的C是由乒乓球的内能转化来的D是由乒乓球的化学能转化来的B【解析】松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加；故选B。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(友情提示：本栏目建议午休时间完成)1(2017滨州)2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中 ( )A动能不变，重力势能增加，机械能增加B动能增加，重力势能不变，机械能增加C动能增加，重力势能增加，机械能增加D动能不变，重力势能不变，机械能不变C第1题图2(2017杭州)如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是 ( )A压缩冲程，机械能转化为内能B压缩冲程，内能转化为机械能C做功冲程，机械能转化为内能D做功冲程，内能转化为机械能A第2题图3.(2017湖州)电水壶是常用小家电。下列有关电水壶烧水的观察和思考，正确的是 ( )A加热过程中，水的内能通过热传递改变B加热过程中，水的热量不断增加C沸腾时，所冒的“白气”是水汽化产生的水蒸气D沸腾时，继续吸热水温不断上升A第3题图4(2017遵义)如图所示，瓶内有一些水，用带孔的橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气一会儿后，瓶塞跳起，在瓶塞跳起的过程中，下列关于瓶内气体说法正确的是 ( )A气体对瓶塞做功，气体的内能减少B瓶塞对气体做功，气体的内能减少C气体对瓶塞做功，气体的内能增加D瓶塞对气体做功，气体的内能增加A第4题图5(2016南昌)汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是 ( )A温度降低，内能增大 B温度不变，内能不变C温度升高，内能增大 D温度降低，内能减小D6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(如图所示)。冲击钻在工作的过程中()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C第6题图【解析】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；钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能。7(2016丽水)央视二套“是真的吗”栏目播出：人站在风车下就能让它转动(如图)。原理是人体可以加热周围的空气，热空气密度变小会上升，导致风车转动。(1)人体加热周围空气，导致风车转动，其实质是内能转化为 ；(2)若风车正下方站的人越多，则风车转动越 。机械能快第7题图8.(2015北京)有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据，根据数据绘制的图像如图所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题：第8题图(1)小明探究的问题的自变量是_。(选填选项前的字母)A保温杯的品牌B水冷却的时间C水的温度(2)请比较甲、乙两种保温杯的保温效果：_。(选填选项前的字母)A甲保温杯的保温效果好B乙保温杯的保温效果好C甲、乙两种保温杯的保温效果一样好(3)请估计实验过程中第5小时的室温：_。AB20【解析】(1)由题意可知，此实验是为了比较两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，所以其自变量是保温杯的品牌，故A符合题意；(2)由图像可知，在相同时间内，乙的水温下降较慢，甲的水温下降较快，所以乙保温杯的保温效果好，故B符合题意；(3)由图像可知，当温度降到20时，温度不再变化，所以室温为20，第5小时室温当然也是20。9(2017衢州)大家都知道：“摩擦生热”，那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。第9题图焦耳通过测量_和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功(W)；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热(Q)。(1)焦耳做这个实验的目的是_。(2)小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测定做功和做功产生的热之间的比值关系。具体方案是：用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为h杯。用天平称量一定质量的水，记为m水，用温度计测出水的温度，记为t1。所挂重物的重力(质量)研究摩擦做功和产生热(量)的关系将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度，记为h水。计算出h杯h水，这也就是杯中水下落的高度。在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1的温度计(连接处密闭绝热)，盖紧保温杯，如图乙。_(填写操作)，计算出水的重力所做的功(W)。测出杯中水的温度，记为t2，计算出水吸收的热(Q)。根据、数据，得出两者的比值关系。将保温杯慢慢上下翻转多次(n次)