【暑假提升】人教版物理八年级（八升九）暑假预习-第13讲 能量的转化和守恒 讲学案

第13讲 能量的转化和守恒（原卷版）

【学习目标】

1.认识生活中常见的能量；

2.了解各种形式的能量是可以相互转化的；

3.掌握在转化的过程中，能量的总量是保持不变的；

4.能够举出日常生活中能量守恒的实例；

5.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。

【基础知识】

知识点一、能量的转化与转移

1.能量的存在形式

2.能量的转化

在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。

3.能量的转移

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。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。

特别提醒：能量的“转化”和“转移”的区别

（1）能量的转化：能量的转化时能的形式发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量增加了，必然其他形式的能量减少了。

（2）能量的转移：能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式没有改变。

知识点二、能量守恒定律

1.能量守恒定律

（1）能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。

（2）对能量守恒定律的理解：

①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、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。

②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。

特别提醒：机械能守恒和能量守恒的区别与联系

（1）机械能守恒需要满足一定的条件，能量守恒不需要条件。

（2）机械能守恒是能量守恒的特殊情况。

2.永动机

（1）不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。然而，从没有一种永动机成功过。

（2）能量守恒定律使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永动机。

【考点剖析】

考点一：能量转化类型的识别

“嫦娥一号”靠太阳能电池板提供电能，它能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量的转化和储存的方式是（　　）。

A.太阳能转化为电能，再转化为电能   B.太阳能转化为电能，再转化为化学能

C.太阳能转化为内能，再转化为化学能 D.太阳能转化为电能，再转化为光能

考点二：能量的转化和转移

下列有关能量转化的表述中，正确的是（　　）。

A．汽油机做功冲程中，机械能转化为内能；

B．蓄电池充电时化学能转化为电能；

C．匀速上升的电梯中的人，动能转化为重力势能；

D．电饭锅工作时电能转化为内能

考点三：能量守恒定律的应用

请阅读下面的介绍，回答相关问题。

焦耳是一位伟大的物理学家，他成功地发现了焦耳定律，测出了热功当量……。但他在探索科学真理的道路上，也走过弯路。年轻的时候，焦耳也和许多人一样设想能制作出一种“永动机”——不需要给它提供任何动力（即不消耗任何能源）就能自动工作起来的机械装置。他曾通宵达旦地冥思苦想，不断地设计、制作，但没有一次是成功的。接连的失败引起了焦耳的深思，他没有像有些人那样“执迷不悟”，而是反思原来的设想，重新确定新的探究课题。经过不懈地努力，他终于在新的研究领域中取得了成功，发现了科学真理。

（1）“永动机”制造一直失败的原因是：它违背了______________________。

（2）你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是: ______________________。

考点四：能量的转化中的效率问题

海水的潮汐能是由于地球、月球和太阳相互作用产生的能量，一日两次，日称潮，夜称汐。世界上潮汐能蕴藏量约为10亿千瓦，我国约有1.1亿千瓦。我国东南沿海某海湾如图所示，经测量海湾水域面积约为1.0×107米2。涨潮时水深20米，此时关上闸门，可使水位保持20米不变。退潮时，坝外水位降至18米。假如利用此水坝建潮汐水力发电站，高出坝外水面的海湾内的水流向大海时，重力对水所做的功有10%变为电能每天有两次涨潮（两次涨潮落差相同），求该电站一天能发电多少焦？（可把水受到的重力看作都集中在重心上，海水的密度取1.0×103千克/米3）

【真题演练】

1.（2021·湖南常德市）2021年5月29日20时55分，货运飞船“天舟二号”在海南文昌发射场成功发射，并在8小时后与“天和核心舱”成功实现自主交会对接。则下列说法中错误的是（  ）。

A．用氢作燃料，是因为氢的热值大；

B．“天舟二号”打开太阳能帆板后可将太阳能转化为电能；

C．火箭向下喷燃气才能上升，是因为力的作用是相互的；

D．“天舟二号”和“天和核心舱”对接时，两者的动能均为0

2.（2021·贵州中考真题）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（  ）。

A．装置所具有的机械能始终不变；

B．如果没有能量补充，装置最终会停下来；

C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去；

D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化

3．（2021·贵州黔东南苗族侗族自治州）如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由______能转化为______能，这一特点与汽油机______冲程相同。完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量是______J（已知汽油的热值为4.6107J/kg）。

4．（2021·广东中考真题）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。

5．（2021·黑龙江中考真题）2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为______能。

【过关检测】

1.下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是(　　)。

A．水轮机带动发电机发电﹣电能转化为机械能；

B．燃料燃烧﹣化学能转化为内能；

C．汽油机的做功冲程﹣机械能转化为内能；

D．给蓄电池充电﹣化学能转化为电能

2.以下关于能量的说法中，不正确的是（   ）。

A．所有能量转化过程，都遵守能量守恒定律；

B．汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能；

C．电动机在工作的过程中，电能转化为机械能的效率小于1 ；

D．物体受到平衡力的作用时，其重力势能一定保持不变

3.目前，市区里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具一冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，不断冲击墙壁打出圆孔。如图，冲击钻在工作过程中，关于其能量转化正确的是（     ）。

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

4.学习了能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时根据生活经验，交流了以下想法，你认为正确的是（　　）。

A．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化；

B．一个单摆摆动多次后最终停了下来，说明能量的总量逐渐减小；

C．空调既可以制热也可以制冷，说明能量的转化和转移没有方向性；

D．用电蒸锅蒸煮医疗器械，将电能转化为内能

5.下列有关能量转化的表述中，正确的是（　　）。

A．汽油机做功冲程中，机械能转化为内能；

B．蓄电池充电时化学能转化为电能；

C．匀速上升的电梯中的人，动能转化为重力势能；

D．电饭锅工作时电能转化为内能

6.下列关于能量的说法中，正确的是（　　）。

A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能；

B．电水壶工作时是将内能转化为电能；

C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移；

D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少

7.把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外绕几圈，并迅速地来回拉动绳子，过一会儿，你会看到塞子跳了起来，如图所示。从能量的角度分析,这个现象表明_______内能转化机械能__________________。

8.细心的小明同学在观看“神舟八号”返回舱落地时，发现舱外有烧焦的痕迹，如图所示，他仔细思考后认为这是返回舱在急速下降时与空气摩擦， ________能转化为 ________能，使返回舱的温度升高所致。