14.3能量的轉化和守恒同步練習1.在一定條件下，各種形式的能量之間是可以相互轉化的。2.能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。3.能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一；能量的轉化和轉移具有方向性。1．能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式為其他形式，或者從一個物體到另一個物體，在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。能量守恒定律使人們意識到：任何一部機器都不能無中生有的制造能量，因此（填“能”或“不能”）制造出永動機。【答案】轉化轉移不能【詳解】[1][2]根據能量守恒定律可知，能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體上，在轉移和轉化過程中，能的總量保持不變。[3]根據能量守恒定律可知，任何一部機器都需要消耗能量，不能無中生有的制造能量，永動機不可能永遠運動下去，不能制造出永動機。2．麻省理工大學教授將一個擺球從下巴處放手，結果擺球擺回時并沒有砸到他的下巴，這是因為擺球在擺動過程中部分的機械能因為和空氣摩擦轉化為內能而導致擺球的機械能（選填“增大”“不變”或“減少”）這一過程（選填“符合”或“不符合”）能量守恒定律。【答案】減少符合【詳解】[1]擺球在擺動過程中，由于克服摩擦做功，部分機械能轉化為內能，所以機械能減少。[2]擺球擺動過程，機械能雖然減少了，但內能增加了，所以總能量保持不變，這個過程符合能量守恒定律。3．撐桿跳高的過程中包含很多物理道理，運動員對竿施力的同時也被撐桿彈起來，說明，同時運動員對竿的力改變了撐桿的，彎曲的竿具有勢能，而上升的人則具有勢能和動能。【答案】力的作用是相互的形狀彈性重力【詳解】[1]運動員對撐桿由力的作用，同時撐桿對運動員也有力的作用，把人彈起，說明運動員與撐桿之間力的作用是相互的。[2][3][4]撐桿被壓彎說明力改變了撐桿的形狀，并且撐桿由于發生了彈性形變，從而具有了彈性勢能；上升的人具有一定的高度和速度，故人具有重力勢能和動能。4．下列現象中，發生能量轉化的是。A．壺蓋被水蒸氣推得上下跳

B．往熱水里加入冷水C．用熱水袋捂手

D．酒精燈的外焰加熱水理由：。【答案】A見解析【詳解】[1][2]A．壺蓋被水蒸氣推得上下跳，是水蒸氣對外做功，將內能轉化為機械能，故A符合題意；B．往熱水里加入冷水，發生的是熱傳遞，是能量發生了轉移過程，沒有能量的轉化，故B不符合題意；C．用熱水袋捂手，是能量發生了轉移，沒有能量的轉化，故C不符合題意；D．酒精燈的外焰加熱水，是能量發生了轉移，沒有能量的轉化，故D不符合題意。故選A。5．上海世博會中國館展出名為“葉子”的小型低碳化未來汽車。車頂部的巨型葉子實際上是一個高效光電轉換器，它可將能轉化為能；同時，該汽車還可以將光電轉換中排放的高濃度二氧化碳轉化為電能并供車內照明，或轉化為車內的空調制冷劑，不但是“零排放”，還實現了“負排放”。以上能量的轉化過程中，能的總量（選填“增大”、“減少”或“保持不變”）。【答案】太陽電不變【詳解】[1][2]葉子車的頂部安裝的是高效光電轉換器，它吸收太陽能，產生電能，是把太陽能轉化為電能的裝置。能量既不能產生也不能消失，它只會從一種形式轉化為另一種形式或是從一個物體轉移到另一個物體，能量的總量不變。6．人們在實際生活中使用下列設備時，所涉及到的能量轉化正確的是（）A．用天然氣灶炒菜，是電能轉化為內能B．電梯運行過程中，是機械能轉化為電能C．用太陽能電池板，是太陽能轉化為電能D．秋千向下擺的過程中，是動能轉化為重力勢能【答案】C【詳解】A．用天然氣灶炒菜，是化學能轉化為內能，故A錯誤；B．電梯運行過程中，是電能轉化為機械能，故B錯誤；C．用太陽能電池板，利用太陽光發電，是太陽能轉化為電能，故C正確；D．秋千向下擺的過程中，是重力勢能轉化為動能，故D錯誤。故選C。7．關于能量的轉化與守恒，下列說法中正確的是（）A．能量守恒定律只適用于能量的轉化過程B．給手機充電時是將電能轉化為化學能C．“摩擦生熱”是創造了熱，它不符合能量守恒定律D．由于能的轉化過程符合能量守恒定律，所以不會發生能源危機【答案】B【詳解】A．能量守恒定律也適用于能量轉移的情形。故A錯誤；B．充電時，消耗電能，電池內部發生化學反應，是將電能轉化為化學能。故B正確；C．摩擦生熱沒有創造熱，是將機械能轉化為內能，使物體溫度升高。故C錯誤；D．能量的轉化和轉移是具有方向性的，不是所有的能量都可以利用。故D錯誤。故選B。8．大客車沿盤山公路下山的過程中，司機師傅會不時地踩剎車，當車行駛至中途還會停下來，用水龍頭向車輪閘片處噴水。對于上述現象，王同學聯想到幾個相關物理知識：①噴水的主要目的是為降低車閘的溫度，以防車閘溫度過高而損壞②下山過程中，機械能保持不變③下山過程中，重力對汽車不做功④剎車過程中有部分機械能轉化為內能你認為該同學的認識中正確的有（）A．①②③ B．①④ C．①③④ D．①②③④【答案】B【詳解】①噴水的目的是防止車閘因溫度過高而損壞，故用水來降溫，故①正確；②大客車的下降過程，是一個將重力勢能轉化為動能的過程，為了防止速度過快引起事故，所以要剎車減速。由于摩擦使車減速，導致了車的動能減小，高度降低，重力勢能減小，所以機械能減小，故②錯誤；③重力勢能轉化為動能的過程就是重力做功的過程，故③錯誤；④剎車的過程是一個摩擦生熱的過程，機械能轉化為內能，故④正確。由此可知正確的是①④。故選B。9．下列說法正確的是（）A．根據能量守恒定律，人們可制造出永動機B．各種形式的能量都可以在一定條件下相互轉化C．能量守恒定律只適用于沒有摩擦和空氣阻力的情況D．火箭升空時，其勢能和動能都增大，能量守恒定律不適用【答案】B【詳解】A．由能量守恒定律可知，能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，故可知永動機是不可能制造出來的，故A錯誤；B．在滿足一定的條件下，各種形式的能量之間可以相互轉化，故B正確；C．能量守恒定律在摩擦力和空氣阻力存在的情況下仍然適用，故C錯誤；D．火箭升空時，燃料燃燒產生的內能轉化為火箭的機械能，使得火箭的重力勢能和內能均增大，能量守恒定律同樣適用，故D錯誤。故選B。10．如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是（

）A．小球彈起的高度越來越小，說明小球在此過程中能量不守恒B．根據能量守恒定律，在此過程中小球的機械能總量是保持不變的C．在小球的運動中，有一部分機械能轉化成了內能D．此過程說明了能量守恒定律是需要建立在一定的條件之上才能成立的【答案】C【詳解】A．由圖可知，小球運動過程中彈起的高度越來越小，說明重力勢能越來越小，同時速度越來越慢，也就是動能越來越小，所以小球的機械能減少；機械能減少的原因是克服與空氣摩擦做功，與地面撞擊做功，將機械能轉化成了部分內能，但能量的總量是守恒的，故A錯誤；BC．在小球的運動中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機械能轉化成了內能，所以小球的機械能總量會減小，故B錯誤，C正確；D．能量守恒定律適用于所有的能量轉化過程，故D錯誤。故選C。1．2022年9月22日，女籃世界杯在澳大利亞悉尼舉行，首戰中國女籃107比44大勝韓國隊。如圖所示是籃球落地后又彈起的示意圖。則（A/B）點的機械能較大，（B/C/D）點的動能肯定小于A點。【答案】AB【詳解】[1]由圖示知，籃球彈起的高度逐漸降低，則在這個過程中，要克服摩擦做功，部分機械能轉化為內能，機械能不守恒，所以B點的機械能小于A點的機械能。[2]由圖示知，C、D兩點的高度比A點低，B點高度比A高，若機械能守恒，則C、D兩點的動能大于A點，B點的動能小于A點的，所以可判定，機械能不守恒時，B點的運動一定比A點的小。2．“高空拋物”已成為城市的痛，一個50g的雞蛋從高約70m的25樓落下，可使人當場死亡，說明雞蛋的重力勢能與質量和有關，重力做的功為J。雞蛋在下落過程中，重力勢能（填“變大”、“變小”或“不變”），機械能（選填“守恒”或“不守恒”）。（g取10N/kg）【答案】高度35減小不守恒【詳解】[1]雞蛋從越高的地方落下，造成的危害越大，所以重力勢能與高度有關。[2]50g的雞蛋從高約70m的25樓落下，重力做功[3]雞蛋在下落過程中，高度逐漸降低，重力勢能逐漸減小。[4]雞蛋在下落過程中，受到空氣阻力，機械能轉化為內能，機械能減少，故機械能不守恒。3．如圖所示為一種人們設想中的永動機，它通過高處的水流沖擊葉片，葉片的轉動又帶動抽水機從低處將水抽到高處，從而循環工作，這種永動機（選填“能夠”或“不能”）永遠工作下去，因為在這一過程中會有一部分能轉化為能，而能量的總量保持不變。【答案】不能機械內【詳解】[1][2][3]他設想的機械裝置不可能實現，因為抽水機在此過程中，存在摩擦，有部分機械能會轉化為內能，即機械能會逐漸減少，所以機械能總量不守恒，他設想的機械裝置不能實現。4．如圖是皮球落地后彈跳過程中，每隔相等時間曝光一次所拍攝的照片。A、B是同一高度的兩點，則A點的重力勢能B點的重力勢能（選填“大于”“小于”或“等于”）；A點的動能B點的動能（選填“大于”“小于”或“等于”），此過程中，各種形式的能量的總量（選填“增大”“減小”或“不變”）。【答案】等于大于不變【詳解】[1]A、B兩點高度相同，皮球在運動過程中質量不變，所以A、B兩點的重力勢能相等。[2]由圖示知，皮球落地后彈起的高度越來越小，機械能在減小，那么同一高度的A點的機械能大于B點的機械能。而機械能等于動能與勢能之和，所以A點的動能大于B點的動能。[3]在這個過程中，皮球的機械能減小，是因為機械能轉化為其它形式的能，而能量不會憑空消失，所以各種形式能量的總量不變。5．中石油與俄羅斯天然氣公司簽訂合同，俄羅斯將通過東線和西線向中國供氣680億立方米．天然氣燃燒時，將轉化為內能．如果完全燃燒1m3的天然氣所放出的熱量全部被水吸收，可在一個標準大氣壓下將kg的水從10℃加熱到沸騰[c水＝4.2×103J/（kg·℃），q天然氣＝3.78×107J/m3]．【答案】化學能100【詳解】[1]天然氣燃燒時，消耗化學能，釋放出內能，將化學能轉化為內能；[2]已知完全燃燒1m3天然氣所放出的熱量全部被水吸收，即Q放=Q吸，水吸收的熱量：Q吸=Q放=q天然氣V=3.78×107J/m3×1m3=3.78×107J，由Q吸=cm△t可得，水的質量：m===100kg，6．在學習了內能及能量的轉化和守恒后，同學們在一起梳理知識時交流了以下想法，你認為其中不正確的是（）A．做功可以改變物體的內能B．熱傳遞改變物體內能是不同形式的能量在相互轉化C．在一定條件下各種形式的能量都可以相互轉化D．能量在轉移和轉化的過程中總會有損耗，但能量的總量保持不變【答案】B【詳解】A．做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，故A正確，A不符合題意；B．熱傳遞是能量的轉移，是能量從高溫物體轉移到了低溫物體，能量的形式沒變，故B錯誤，B符合題意；CD．由能量守恒定律可知：能量既不會創生，也不會消失，只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，并且在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變，故CD正確，CD不符合題意。故選B。7．如圖所示試管中裝有水，用帶玻璃管的膠塞塞住，在玻璃管口處放一個紙做的小葉輪，加熱試管使水沸騰后，小葉輪轉動，下列說法正確的是（）A．玻璃管口冒出的“白氣”是汽化成的水蒸氣B．小葉輪的轉動是內能轉化為機械能C．小葉輪的轉動是機械能轉化為內能D．內燃機中的壓縮沖程與此相同【答案】B【詳解】A．冒出的“白氣”，是水蒸氣上升遇冷液化形成的小水滴，故A錯誤；BC．高溫的水蒸氣可以驅動葉輪轉動，水蒸氣自身的溫度會降低，內能會減少，轉化成了葉輪的機械能，故B正確，C錯誤；D．內燃機的壓縮沖程是壓縮空氣做功，將機械能轉為內能，故D錯誤。故選B。8．如圖所示，是設想中的“永動機”，它通過高處的水從A口流出時，水流沖擊葉片轉動，葉片的轉動帶動B處的砂輪轉動，打磨刀片，同時帶動C處的抽水器工作，將低處的水抽到高處從D口流出，從而循環工作。該“永動機”工作過程中，下列說法正確的是（）A．水流沖擊葉片轉動，把機械能轉化為內能B．砂輪打磨刀片時，刀片和砂輪的溫度都升高，說明“永動機”工作時制造了能量C．相同時間內，A、D兩口流出水的質量相等D．這款“永動機”違背了能量守恒定律【答案】D【詳解】A．水流沖擊葉片轉動，是水的機械能轉化為砂輪的機械能，故A錯誤；B．砂輪打磨刀片時，刀片和砂輪的溫度都升高，這是機械能轉化為內能，不是“永動機”工作時制造了能量，故B錯誤；C．水在沖擊葉片的過程中，一部分水流失掉了，所以相同時間內，A、D兩口流出水的質量不相等，故C錯誤；D．設想中的永動機不能一直工作下去，因為抽水器在工作過程中，有部分機械能會轉化為內能，即機械能會逐漸減少，根據能量守恒定律，最后會停止工作；永動機違背了能量守恒定律，故D正確。故選D。9．如圖所示，是蕩秋千的模型。球從A點靜止釋放，到達右側最高點D點后返回，其中B、C兩點等高。下列說法正確的是（）A．球在B、C兩點機械能相等B．從A點到O點時，球的重力勢能全部轉化為動能C．球在A、D兩點的動能相等D．在蕩秋千的過程中，可通過有規律的站立、下蹲使秋千越蕩越高，但機械能不變【答案】C【詳解】由于存在空氣的摩擦，小球在擺動的過程中，機械能轉化為內能，機械能會逐漸減小。A．球從B點擺動到C點，由于存在空氣的摩擦，機械能會減小，B的機械能大于C的機械能，故A錯誤；B．從A點到O點時，高度變小，速度變大，球的重力勢能變小，動能變大，一部分重力勢能轉化為動能；由于克服摩擦做功，一部分重力勢能轉化為內能，故B錯誤；C．球在A、D兩點速度為零，動能為零，球在A、D兩點的動能相等，故C正確；D．在蕩秋千的過程中，可通過有規律的站立、下蹲，人對秋千做功，此時把人的化學能轉化為機械能，秋千的機械能增加，越蕩越高，故D錯誤。故選C。10．如圖所示的是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是（）A．小球越跳越低，但每次到達地面時的速度相同B．根據能量守恒定律，在此過程中小球的機械能總量是保持不變的C．小球最終會靜止，這說明小球具有的機械能憑空消失了D．小球減小的機械能轉化為其它形式的能，但總量保持不變【答案】D【詳解】A．由圖可知，小球運動過程中彈起的高度越來越小，說明重力勢能越來越小，則到達地面時轉化為的動能越來越小，速度越來越小，故A錯誤；BD．小球運動過程中彈起的高度越來越小，所以小球的機械能減少，原因是克服與空氣摩擦做功，將部分機械能轉化成了內能，但能量的總量保持不變，故B錯誤，D正確；C．能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，故C錯誤。故選D。11．天然氣灶使用方便、經濟環保，備受青睞。小明用天然氣灶將一壺體積為3L，溫度為20oC的水加熱至90oC，用時10分鐘。已知：天然氣的熱值為3.5×107J/m3，水的比熱容是。（1）求水的質量；（2）該過程水吸收的熱量；（3）若這個過程中天然氣完全燃燒釋放的熱量有60%被水吸收，則需要多少天然氣。【答案】（1）3kg；（2）8.82×105J；（3）0.042m3【詳解】解：（1）水的體積由可知，水的質量（2）水吸收的熱量（3）由可知，這個過程中天然氣完全燃燒釋放的熱量由可知，需要天然氣的體積答：（1）水的質量為3kg；（2）該過程水吸收的熱量為8.82×105J；（3）需要0.042m3天然氣。12．王小聰同學的家住于新農村建設示范村里，他父親年前拉回了一套液化石油氣灶具。液化石油氣熱值為3.5×107J/kg，將質量為5kg、初溫為20℃的水加熱到100℃，需完全燃燒液化石油氣80