五、能量的转化和守恒
5分钟训练(预习类训练，可用于课前>
1.从能量的角度分析如图16-5-1所示的滚摆和单摆上下的运动情况，它们共同表明_____________________。b5E2RGbCAP
图16-5-1
解读：滚摆和单摆向下运动时，重力势能转化为动能，向上运动时，动能转化为重力势能，它们可以反复上下运动，共同表明：动能和重力势能之间可以相互转化。认识到这一点，可以让学生从能量的角度分析自然界中各种现象之间的相互联系。p1EanqFDPw 答案：动能和重力势能之间可以相互转化
2.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16-5-2所示。从能量的角度分析,这个现象表明_________________________。DXDiTa9E3d
图16-5-2
解读：绳子与金属管摩擦，机械能转化为内能；高温筒壁对酒精加热，这是能量的转移；高温酒精推动塞子做功，使塞子跳起，内能转化为机械能。所以在整个过程中，存在着内能和机械能之间的相互转化，也存在着能量的转移。能答出“内能和机械能之间可以相互转化”即可。RTCrpUDGiT 答案：内能和机械能之间可以相互转化<和转移）
3.能量既不会凭空___________，也不会凭空___________，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___________和___________的过程中，能量的总量保持___________。这就是能量守恒定律。5PCzVD7HxA 解读：能量守恒定律是本节课的重点内容，通过预习，让学生找到能量守恒定律中的关键词语，为学习新课作好准备。jLBHrnAILg 答案：消灭产生转化转移转化转移不变
4.你知道自然界中哪些能量之间可以相互转化吗？举例说明： 如：发光的电灯，电能转化为光能。
解读：让学生自己列举能量转化的例子，丰富学生的生活经验，为在学习中通过归纳法分析问题积累材料。学生列举的例子可多可少，教师只要应用归纳法略加指点，即可水到渠成地得出能量守恒定律。xHAQX74J0X 答案：摩擦生热，机械能转化为内能。 植物光合作用，光能转化为化学能。 煤燃烧，化学能转化为内能。
电动机车运动，电能转化为机械能，等等。
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10分钟训练(强化类训练，可用于课中>
1.下列能量的转化中，属于机械能转化为内能的是<）
A.点燃爆竹，爆竹腾空而起 B.汽车紧急刹车，轮胎发热 C.给生石灰加水，温度升高 D.给电炉通电，电炉发热
解读：本题的关键是弄清在各种能量的转化过程中前后能量的形式。点燃爆竹，爆竹腾空而起，是火药的化学能转化为内能，内能又转化为机械能；汽车紧急刹车，是轮胎与地面摩擦生热，机械能转化为内能；给生石灰加水，发生化学变化，属于化学能转化为内能；给电炉通电，电炉发热，是电能转化为内能。LDAYtRyKfE 答案：B
2.写出能量守恒定律的内容：______________________________________________。
Zzz6ZB2Ltk 解读：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它揭示了各种形式能量之间的深刻联系，应重点掌握。dvzfvkwMI1 答案：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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律rqyn14ZNXI 3.水轮机带动发电机发电，是___________能转化为___________能；电动机带动水泵，把水抽到高处，是___________能转化为___________能。EmxvxOtOco 解读：通过实例，认识能量之间的相互转化情况。水轮机带动发电机发电，消耗的是水能，产生的是电能；而电动机带动水泵，消耗的是电能，产生的是水能。这里突出体现了能量之间的相互转化。SixE2yXPq5 答案：机械电电机械
4.用热传递的方法来改变物体的内能，实质上是能量的___________过程；用做功的方法来改变物体的内能，实质上是能量的过程。6ewMyirQFL
图16-5-3
解读：在能量守恒定律中，能量的“转化”是指：一种形式的能量转化成为另一种形式的能量，即前后两种状态，能量的形式发生了变化，如“钻木取火”是机械能转化为内能，“电车运动”是电能转化为机械能；而能量的“转移”是指：一个物体所具有的一种形式的能量，转移到另一个物体上后，还是同一种形式的能量，即前后两种状态，能量的形式并没有发生变化，只是能量发生了转移，如“热传递”就是一个物体具有的内能转移到另一个物体上，前后都是内能。kavU42VRUs 答案：转移转化
5.(2018广东莆田模拟，11>参照图16-5-3及示例填写不同形式的能量之间的转化及其实例。示例：电能→光能：电灯y6v3ALoS89 <1）____________________________________________________M2ub6vSTnP (2>_______________________________________________________0YujCfmUCw 解读：本题属于能量守恒定律的应用。通过分析题图，使学生对能量守恒定律有一个具体的、形象的、深刻的理解。答案开放，只要符合要求即可。eUts8ZQVRd 2 / 6
答案：<1）电能→机械能：电动机 (2>内能→机械能：汽车
6.(2018湖北宜昌模拟，34>某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。sQsAEJkW5T <1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 <2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？
解读：在当今的低耗、高效的形式下，锅炉效率低是社会关注的焦点问题。在本题中，师生通过共同调查研究，发现了锅炉效率低的主要原因表现症状：经常冒出大量的黑烟；锅炉周围的温度很高。针对这两种表现，通过分析，揭示其效率低的原因：燃烧问题和散热问题。发现问题，分析问题，如何解决问题呢？烟气带走热量，是普遍存在的问题，让同学们提出解决方案，渗透、融合了情感态度价值观的教育，可谓是一箭双雕。GMsIasNXkA 答案：<1）锅炉效率低的原因：
①锅炉冒出大量的黑烟，说明煤燃烧不完全；
②锅炉周围的温度很高，说明锅炉向周围散失的热量太多。
<2）改进措施：尽量使燃料燃烧充分；利用烟气携带的热量对其他的水进行预加热，综合利用内能。
30分钟训练(巩固类训练，可用于课后>
1.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中<） A.木块的重力势能全部转化为动能 B.木块的动能增加，重力势能减小 C.木块有一部分机械能转化为内能 D.木块的机械能全部转化为内能
解读：解答本题注意“匀速”“下滑”这两个条件，既然是匀速，则动能保持不变，而下滑又说明势能在减小，减小的势能没有转化为动能，由能量守恒定律可知，减小的能量一定转化为其他形式的能了，转化为什么能了呢？由于斜面是粗糙的，木块与斜面摩擦生热，重力势能转化为内能。所以是一部分机械能转化为内能，而不是全部。TIrRGchYzg 答案：C
2.某物体对外做功，消耗了100 J的机械能，这些机械能转化为其他形式的能量是<） A.50 J B.100 J C.0 J D.无法确定7EqZcWLZNX 解读：有能量转化守恒定律可得：<能量）在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。消耗了100 J的机械能，转化为其他形式的能量也是100 J，不可能是其他的数值。
lzq7IGf02E 答案：B
3.用打桩机打桩，打桩锤从5 m高处自由落下时，锤与桩因冲击力作用表面温度升高，这说明<）
A.机械能守恒 B.动能守恒 C.势能守恒 D.能量守恒
解读：打桩锤自由下落过程中，重力势能转化为动能，锤与桩冲击时，动能转化为锤与桩的内能，所以在整个过程中，机械能发生了变化，但总能量是守恒的。所以选D。
zvpgeqJ1hk 答案：D
4.下面关于能量的说法中，正确的是<） A.用砂轮磨刀是由内能转化为动能
B.陨石进入大气层成为流星时，是内能转化为机械能
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