PAGE一、能量守恒定律1.能量的轉(zhuǎn)化能量及其存在的形式：如果一個物體能對別的物體做功，我們就說這個物體具有能。自然界有多種形式的能量，如風能、內(nèi)能、水能、電能、化學能、核能等。（2）能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化：能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，如發(fā)生碰撞或熱傳遞時；也可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，如太陽能電池、發(fā)電機等。2.能量守恒定律能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵從能量守恒定律。（3）“第一類永動機”永遠不可能實現(xiàn)，因為它違背了能量守恒定律。3.試論述能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移和守恒問題。（1）在一定條件下各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化。能量轉(zhuǎn)化反映了各種現(xiàn)象之間的聯(lián)系，如摩擦生熱說明了機械運動和熱現(xiàn)象之間存在的聯(lián)系；電風扇轉(zhuǎn)動說明了電現(xiàn)象和機械運動之間存在的聯(lián)系。（2）不同形式的能量通過做功可以相互轉(zhuǎn)化，同種形式的能量之間通過熱傳遞可以進行轉(zhuǎn)移，能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，也可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。（3）能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。（4）根據(jù)能量守恒定律，在分析自然現(xiàn)象時，如果發(fā)現(xiàn)某種形式的能量減少，一定能找到另一種形式的能量增加;反之，當某種形式的能量增大時，也一定可以找到另一種形式的能量減少。二、能量守恒定律考法以選擇題、填空題出現(xiàn)，但多數(shù)情況下以簡答題、閱讀題出現(xiàn)次數(shù)多。分值在2——4分左右。三、能量守恒定律考法例題及其解析【例題1】根據(jù)能量守恒定律，下列情形可能發(fā)生的是（）A．隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展和提高，永動機是可以制成的B．兩個斜面相對連接，小球從左斜面滾下后沖上右斜面C．電水壺里的水沸騰后斷電，水的沸騰卻一直持續(xù)下去D．出槍膛的子彈射穿木板后，以更快的速度繼續(xù)運動【答案】B【例題2】如圖所示，是承承在乒乓球比賽中，高拋發(fā)球時的情景，不計空氣阻力，請你回答下列問題：（1）在乒乓球上升的過程中，乒乓球的能量是如何轉(zhuǎn)化的？其機械能如何變化？（2）乒乓球運動到最高點時，是否處于平衡狀態(tài)？請說明理由．【答案】（1）在乒乓球上升的過程中，乒乓球的質(zhì)量不變，速度變小，動能減小，同時高度升高，重力勢能變大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；機械能為動能和勢能之和，所以不計空氣阻力，機械能大小不變；（2）乒乓球運動到最高點時，不處于平衡狀態(tài)；因為乒乓球運動到最高點時，只受重力作用，合外力不為零．【解析】影響動能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度，其中動能和勢能統(tǒng)稱為機械能．在分析各個能量的變化時，根據(jù)各自的影響因素進行分析．處于平衡狀態(tài)的物體一定受到非平衡力的作用，對乒乓球運動到最高點時進行受力分析即可解答．四、能量守恒定律考法訓練題及其解析1.關(guān)于下圖所示實驗的說法，錯誤的是（）A.試管口出現(xiàn)的白霧是液化的結(jié)果B.該實驗基本能反映熱機的工作原理C.木塞沖出的過程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.該實驗可以說明做功能改變物體的內(nèi)能【答案】C2.在下列現(xiàn)象中，能量轉(zhuǎn)化的說法錯誤的是（）A.用鋸鋸木頭，過一會鋸條變熱了，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.木材燃燒，發(fā)光發(fā)熱，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化化學和光能C.植物進行光合作用，是光能轉(zhuǎn)化為化學能D.電動機通電后轉(zhuǎn)動起來，是電能能轉(zhuǎn)化機械能【答案】B【解析】能量的轉(zhuǎn)化是非常普遍的，各種形式的能量在一定條件下都可以相互轉(zhuǎn)化。正確區(qū)分轉(zhuǎn)化前、后能量的存在形式，理解轉(zhuǎn)化過程，即可判斷能量是怎樣轉(zhuǎn)化的。3.能量守恒定律表明的是（）A．動能和勢能是守恒的B．內(nèi)能和機械能是守恒的C．能量的變化等于做功的多少D．能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失【答案】D【解析】能量既不會消失，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．4.把一個薄壁金屬管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞緊，拿一根繩子在管外繞幾圈，并迅速地來回拉動繩子，過一會兒，你會看到塞子跳了起來，如圖所示。從能量的角度分析,這個現(xiàn)象表明_______內(nèi)能轉(zhuǎn)化機械能__________________?！敬鸢浮績?nèi)能和機械能之間可以相互轉(zhuǎn)化（和轉(zhuǎn)移）5.寫出能量守恒定律的內(nèi)容：能量既不會憑空出現(xiàn)，也不會憑空消失，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，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保不變。這就是能量守恒定律。【答案】轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)移?！窘馕觥磕芰渴睾愣墒亲匀唤缱钇毡椤⒆钪匾幕径芍?，它揭示了各種形式能量之間的深刻聯(lián)系，應(yīng)重點掌握。6.在摩擦生熱的現(xiàn)象中機械能能轉(zhuǎn)化為________能；在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為________能；在熱傳遞的過程中，高溫物體的內(nèi)能________，低溫物體的內(nèi)能________，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，而能的總量________．【答案】內(nèi)；機械；減少；增加；保持不變．【解析】分析此題的關(guān)鍵在于如何理解“能量守恒定律”中的“轉(zhuǎn)化”、“轉(zhuǎn)移”和“守恒”這幾個關(guān)鍵的詞，當能量發(fā)生轉(zhuǎn)化時一定表現(xiàn)為：一種形式的能減少而變化成另一種形式的能，則另一種形式的能增大．而“轉(zhuǎn)移”則是指一種形式的能在物體與物體間，或同一物體的不同部分間發(fā)生了數(shù)量的變化，即增加與減少，而沒有形式的變化．但能的總量卻保持不變．所以無論在摩擦生熱現(xiàn)象中，氣體膨脹做功的過程中及熱傳遞的過程中，都服從“能量守恒”定律．7.某校師生在學習了能量的轉(zhuǎn)化與守恒以后，組織興趣小組調(diào)查學校幾種爐灶的能量利用效率。他們發(fā)現(xiàn)學校的一個老式鍋爐燒水時，經(jīng)常冒出大量的黑煙，且燒水時鍋爐周圍的溫度很高，鍋爐的效率很低。（1）請你根據(jù)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象分析此鍋爐效率低的原因，并提出相應(yīng)的改進措施。（2）要減少煙氣帶走的熱量，可以采用什么辦法？【答案】（1）鍋爐效率低的原因：①鍋爐冒出大量的黑煙，說明煤燃燒不完全；②鍋爐周圍的溫度很高，說明鍋爐向周圍散失的熱量太多。（2）改進措施：盡量使燃料燃燒充分；利用煙氣攜帶的熱量對其他的水進行預(yù)加熱，綜合利用內(nèi)能。8.請閱讀下面的介紹，回答相關(guān)問題。焦耳是一位偉大的物理學家，他成功地發(fā)現(xiàn)了焦耳定律，測出了熱功當量……。但他在探索科學真理的道路上，也走過彎路。年輕的時候，焦耳也和許多人一樣設(shè)想能制作出一種“永動機”——不需要給它提供任何動力（即不消耗任何能源）就能自動工作起來的機械裝置。他曾通宵達旦地冥思苦想，不斷地設(shè)計、制作，但沒有一次是成功的。接連的失敗引起了焦耳的深思，他沒有像有些人那樣“執(zhí)迷不悟”，而是反思原來的設(shè)想，重新確定新的探究課題。經(jīng)過不懈地努力，他終于在新的研究領(lǐng)域中取得了成功，發(fā)現(xiàn)了科學真理。（1）“永動機”制造一直失敗的原因是：它違背了______________________。（2）你從焦耳科學探究的歷程中得到的啟示是:______________________。【答案】（1）能量守恒定律（2）科學探究要善于思考，認清方向，經(jīng)常反思，不懈努力?！窘馕觥拷鉀Q此類問題，首先要靜下心來讀題，先粗讀，知道題目敘述的概況；后精讀，分析有關(guān)題目的內(nèi)容和特征。然后提取相關(guān)信息，排出干擾因素，弄清物理情景、物理過程，建立物理模型，找出物理規(guī)律。最后應(yīng)用所學知識解答題目中的問題。9．各種形式的能在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，請你仿照圖中給出的兩個示例，寫出電能轉(zhuǎn)化為機械能、化學能轉(zhuǎn)化為電能、光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實例．【答案】見解析。10．排球充氣后，讓排球從手上自由落下，排球每次彈回的高度都低于落下時的高度．（1）解釋整個過程中能量是否守恒．（2）排球從接觸地面到形變最大的過程中，速度v與形變大小△V之間的關(guān)系大致如圖，請說明該過程中，排球受力情況與機械能變化的關(guān)系．【答案】（1）整個過程中能量守恒．排球從手上自由落下，排球每次彈回的高度都低于落下時的高度，是因為由于空氣的摩擦，有一部分機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但能量總量是守恒的．（2）排球從接觸地面到形變最大的過程中，受到重力和地面給予的彈力的作用，開始時重力大于彈力，速度逐漸增大；當重力等于彈力時，速度達到最大值；最后重力小于彈力，速度逐漸減小，直至速度為零．同時這一過程中動能轉(zhuǎn)化為排球的彈性勢能．【解析】根據(jù)能量守恒定律的觀點，結(jié)合機械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化可做出解釋；排球從接觸地面到形變最大的過程中，受到重力與彈力的作用，同時動能轉(zhuǎn)化為球的彈性勢能，據(jù)此分析．11．急剎車時，汽車的輪胎會在地面上留下黑色的痕跡．請說出其中的能量轉(zhuǎn)化過程．【答案】緊急剎車時，輪胎要克服地面摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，輪胎內(nèi)能急劇增加，溫度升高而焦化，所以會在地面上留下黑色的痕跡．【解析】外界對物體做功，物體內(nèi)能增加，本質(zhì)是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．12．臺式電腦的機箱外殼上開有許多小孔，并且機箱內(nèi)裝有微型風扇．請解釋這樣做的道理．【答案】臺式電腦使用時，會產(chǎn)生大量的電熱，如果不能及時散熱，會產(chǎn)生安全隱患，機箱殼上開有許多小孔及微型風扇都是為了幫助散熱．【解析】電熱的危害以及防止，電視機的后蓋上有小孔、電動機外殼上有散熱片、電腦機箱內(nèi)有微型風扇都是為了散熱，確保用電器正常工作．13.請閱讀下面的介紹，回答相關(guān)問題。焦耳是一位偉大的物理學家，他成功地發(fā)現(xiàn)了焦耳定律，測出了熱功當量……。但他在探索科學真理的道路上，也走過彎路。年輕的時候，焦耳也和許多人一樣設(shè)想能制作出一種“永動機”——不需要給它提供任何動力（即不消耗任何能源）就能自動工作起來的機械裝置。他曾通宵達旦地冥思苦想，不斷地設(shè)計、制作，但沒有一次是成功的。接連的失敗引起了焦耳的深思，他沒有像有些人那樣“執(zhí)迷不悟”，而是反思原來的設(shè)想，重新確定新的探究課題。經(jīng)過不懈地努力，他終于在新的研究領(lǐng)域中取得了成功，發(fā)現(xiàn)了科學真理。（1）“永動機”制造一直失敗的原因是：它違背了______________________。（2）你從焦耳科學探究的歷程中得到的啟示是:______________________?！敬鸢浮浚?）能量守恒定律（2）科學探究要善于思考，認清方向，經(jīng)常反思，不懈努力。【解析】解決此類問題，首先要靜下心來讀題，先粗讀，知道題目敘述的概況；后精讀，分析有關(guān)題目的內(nèi)容和特征。然后提取相關(guān)信息，排出干擾因素，弄清物理情景、物理過程，建立物理模型，找出物理規(guī)律。最后應(yīng)用所學知識解答題目中的問題。14.用熱傳遞的方法來改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)上是能量的___________過程；用做功的方法來改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)上是能量的_________過程?！敬鸢浮哭D(zhuǎn)移轉(zhuǎn)15.如圖所示為一種人們設(shè)想中的永動機，它通過高處的水流沖擊葉片，葉片的轉(zhuǎn)動又帶動抽水機從低處將水抽到高處，從而循環(huán)工作。這種永動機不能夠永遠工作下去。請你用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律解釋。【答案】見解析。【解析】由于從上面流到下面水池過程中，由于用來打磨物體消耗能量，故流下來的水不能全部被抽送到上面的水池中．即流下來的水要比抽上去的水多，隨著時間的推移，上面水池中的水越來越少，一定時間后便不再有水從上面流下來，所以這個裝置不能夠“永動”。16．