1、能量及其存在的不同形式
（1）能量是物質(zhì)運動的量化轉(zhuǎn)換，簡稱“能”，在物理學(xué)中，能量是一個間接觀察到的物理
量，它往往被視為某一個物體對其他的物體做功的能力，由于功被定義為力作用一段距離，
因此能量總是等同于沿著一定的長度阻擋大自然基本力量的能力；
（2）能量也有不同的形式，如機械運動的動能和勢能，熱運動的內(nèi)能，電磁運動的電磁能，
化學(xué)運動的化學(xué)能等，他們分別以各種運動形式特定的狀態(tài)參量來表示；
（3）當(dāng)運動形式發(fā)生變化或運動量發(fā)生轉(zhuǎn)移時，能量也從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從
一個系統(tǒng)傳遞給另一個系統(tǒng)；在轉(zhuǎn)化和傳遞中總能量始終不變；
（4）自然界的能包括：天然氣，核能，風(fēng)能，海洋溫差能，水能，汽油，太陽能，電能，
煤炭，氫能，煤氣，蒸汽，柴油，石油，地?zé)崮?，潮汐能，生物質(zhì)能等。
2、能量守恒定律及其應(yīng)用
（1）能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。這就是能量守恒定律，如今被人們普遍認(rèn)同。
（2）能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天體，小到原子核，無論是物理學(xué)的問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人類認(rèn)識自然、利用自然、保護自然的有力武器。能量守恒定律告訴我們，有一種形式的能量減少或消失，一定有另一種形式的能量增加或產(chǎn)生，能量的總量是不變的。
（3）應(yīng)用：能量守恒定律對于科學(xué)研究、工程技術(shù)工作有著重要的指導(dǎo)意義。
3、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
（1）能的轉(zhuǎn)化：
a．在一定條件下，一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量，這種現(xiàn)象即為能量的轉(zhuǎn)化。如內(nèi)燃機工作時，燃料在汽缸內(nèi)燃燒，燃料內(nèi)部儲存的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化成高溫燃?xì)獾膬?nèi)能，高溫燃?xì)馀蛎浲苿踊钊\動做功，燃?xì)獾膬?nèi)能又轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動機器轉(zhuǎn)動。如果使用內(nèi)燃機帶動發(fā)電機發(fā)電，機械能又可以轉(zhuǎn)化成電能，電能輸送到各種用電器（電燈、電動機?電熱器等），電能又轉(zhuǎn)化為其他形的能量（光能機械能內(nèi)能等）；
b．能量的轉(zhuǎn)化有方向性：我們利用的各種形式的能最終會自然地轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，散失到周圍空氣中，但內(nèi)能不會自然地轉(zhuǎn)化成其他形式的能量。如電燈在工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，被周圍的空氣吸收，最終都變成了空氣的內(nèi)能，這是自然發(fā)生的，而空氣的內(nèi)能不能自動變成其他形式的能量。
（2）能的轉(zhuǎn)移：
a．指同一種形式的能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，能的形式并沒有發(fā)生變化。能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化，但存在的位置發(fā)生了變化，這就是能的轉(zhuǎn)移。內(nèi)能夠發(fā)生轉(zhuǎn)移，其他形式的能也能夠發(fā)生轉(zhuǎn)移，如風(fēng)吹帆船運動，流動空氣的部分動能；
b．能量的轉(zhuǎn)移也有方向性：在熱傳遞過程中，熱量總是自然地由高溫物體傳向低溫物體，故內(nèi)能也總是自然地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，而不會自然地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體。所以能量的轉(zhuǎn)移是有方向的。
※注意能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移、都是有方向性的，要逆向轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移能量，就會消耗其他的能量。例如冰箱里的熱不會自動轉(zhuǎn)移到溫度較高的外部，而必須要消耗其他的能量（電能）才能把冰箱里的熱量轉(zhuǎn)移到冰箱外部。
自然界中的一切實際變化過程都具有方向性，朝某個方向的變化是可以自發(fā)發(fā)生的，相反方向的變化卻是受到限制的，這時如果要使變化了的事物重新恢復(fù)到原來的狀態(tài)，一定會對外界產(chǎn)生無法消除的影響，這就是自然界的不可逆性；由此也說明了我們需要節(jié)約能源！
【考點1 能量及其存在的不同形式】
【典例1-1】（2022秋?資中縣校級期中）我們生活在能量的世界里，現(xiàn)實生活時時刻刻都離不開能量。我們生活中的大部分能量來源于（ ）
A．太陽B．電C．天然氣D．石油
【答案】A
【分析】我們生活中所需要的能量主要來源于太陽。
【解答】解：世界萬物的生長離不開太陽，人類也離不開太陽，所以生活中的絕大部分能量都來源于太陽。故A正確、BCD錯誤。
故選：A。
【典例1-2】（2022秋?達川區(qū)校級月考）說明下列各物體具有什么形式的能量。
（1）通電后的電爐具有 電能 。
（2）原子彈、氫彈具有 核能 。
（3）高速運動的空氣形成的龍卷風(fēng)具有 機械能 。
【答案】（1）電能；（2）核能；（3）機械能
【分析】（1）電流做功的過程是把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程。
（2）原子彈、氫彈具有核能。
（3）高速運動的龍卷風(fēng)具有機械能。
【解答】解：（1）通電后的電爐具有電能。
（2）原子彈、氫彈具有核能。
（3）高速運動的空氣形成的龍卷風(fēng)具有機械能。
故答案為：（1）電能；（2）核能；（3）機械能。
【變式1-1】（2021秋?柳州期末）熱機的特點是將燃料燃燒獲得內(nèi)能，然后通過做功驅(qū)動機器。它們都是利用了儲存在燃料中的（ ）
A．勢能B．電能C．化學(xué)能D．機械能
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】熱機工作的過程是將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過做功的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程。
【解答】解：所有的燃料都儲存了化學(xué)能，而熱機工作的過程是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過做功的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程，故ABD錯誤、C正確。
故選：C。
【變式1-2】（2022秋?巴彥縣校級月考）能量是與物體運動有關(guān)的物理量，不同的運動形態(tài)對應(yīng)著不同的能量形式。下列四種能量形式中與其它三種能量形式不同的一種是（ ）
A．運動場上奔跑的運動員具有的能量
B．劇烈運動的空氣形成的龍卷風(fēng)具有的能量
C．快速行駛的汽車具有的能量
D．核電站為我們的生活和生產(chǎn)提供的能量
【答案】D
【分析】判斷出四個選項中分別具有哪種能量，分別加以比較。
【解答】解：A、運動場上奔跑的運動員具有動能；
B、劇烈運動的空氣形成的龍卷風(fēng)具有動能；
C、快速行駛的汽車具有動能；
D、核電站為我們的生活和生產(chǎn)提供電能；
ABC三個選項中具有的能量形式與D選項中具有的能量形式不同，故D符合題意。
故選：D。
【變式1-3】（2022秋?承德縣期末）物理學(xué)中，我們把物體位置的變化叫 機械運動 ，能量是與物體運動有關(guān)的物理量?，F(xiàn)代生活需要的電能來自發(fā)電廠，在火力發(fā)電廠煤炭燃燒，釋放出的能量一部分 內(nèi)能 轉(zhuǎn)化成電能，而煤炭是上億年前的植物儲存的 化學(xué) 能。
【答案】機械運動；內(nèi)能；化學(xué)。
【分析】物體位置變化的運動叫機械運動；
火力發(fā)電廠燃燒的煤炭是上億年的植物形成的，植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在植物體內(nèi)。
【解答】解：物理學(xué)中，我們把物體位置的變化叫機械運動，能量是與物體運動有關(guān)的物理量。
現(xiàn)代生活需要的電能來自發(fā)電廠，在火力發(fā)電廠煤炭燃燒，釋放出的能量一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能，而煤炭是上億年前的植物儲存的化學(xué)能。
故答案為：機械運動；內(nèi)能；化學(xué)。
【考點2 能量守恒定律及其應(yīng)用】
【典例2-1】（2023?綏寧縣模擬）下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說法錯誤的是（ ）
A．鉆木取火是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．酒精燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．汽油機的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
D．人們對太陽能的開發(fā)和利用說明能量可以憑空產(chǎn)生
【答案】D
【分析】①判斷能量的轉(zhuǎn)化，我們主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，總是消耗的能量轉(zhuǎn)化為得到的能。
②能量既不能憑空產(chǎn)生也不能憑空消失，總是由一種能量轉(zhuǎn)化為另一種能量，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中能的總量保持不變。
【解答】解：A、鉆木取火是通過做功的方式改變內(nèi)能的，是將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故A正確；
B、酒精燃燒是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；
C、汽油機的做功沖程中，燃?xì)馀蛎泴钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；
D、人們對太陽能的開發(fā)和利用，是太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，能量是不能憑空產(chǎn)生的，故D錯誤。
故選：D。
【典例2-2】（2022秋?克東縣期末）“天宮課堂”已成為中國青少年關(guān)注度最高的科普課程。2022年3月23日，王亞平在第二次太空授課液橋?qū)嶒炛校ㄈ鐖D甲），將兩塊透明板上的水球接觸后合成一個，從分子角度而言，這是因為分子間存在 引力 。2022年10月12日進行的太空授課中，陳冬將工具T字扳手在空中旋轉(zhuǎn)后，扳手時而頭朝下，時而頭朝上翻轉(zhuǎn)不停（如圖乙），這個現(xiàn)象中“會翻身的扳手” 遵循 （選填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
【答案】引力；遵循
【分析】分子之間存在著相互作用的引力和斥力。
所有能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都遵循能量守恒定律。
【解答】解：將兩塊透明板上的水球接觸后合成一個，這是因為分子之間存在著相互作用的引力；
“會翻身的扳手”在運動的過程中，遵循能量守恒定律。
故答案為：引力；遵循。
【變式2-1】（2023?永善縣三模）下列關(guān)于能量的說法中，正確的是（ ）
A．洗衣機工作時是將機械能轉(zhuǎn)化為電能
B．炙熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的冰塊沒有內(nèi)能
C．用熱水泡腳，身體會感覺暖和，這是內(nèi)能通過熱傳遞的方式轉(zhuǎn)移
D．能量無論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移，能量總和會逐漸減少
【答案】C
【分析】（1）電動機工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能；
（2）一切物體都有內(nèi)能；
（3）做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，做功是能量的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移；
（4）根據(jù)能量守恒定律做出判斷。
【解答】解：A、洗衣機工作時是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A錯誤；
B、一切物體都有內(nèi)能，炙熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的冰塊也有內(nèi)能，故B錯誤；
C、用熱水泡腳，身體會感覺暖和，這是內(nèi)能通過熱傳遞的方式轉(zhuǎn)移，故C正確；
D、根據(jù)能量守恒定律，能量無論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移，能量總和保持不變，故D錯誤。
故選：C。
【變式2-2】（2023?濟南二模）有人設(shè)想的“永動機”如圖所示。下列對該裝置及能量的分析正確的是（ ）
A．能的總量是不變的，我們不需要節(jié)約能源
B．如果沒有能量補充，裝置最終會停下來
C．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動下去
D．裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉(zhuǎn)化
【答案】B
【分析】能量既不會消滅也不會產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變；永動機在工作的過程中，會克服摩擦做功，其機械能不守恒。
【解答】解：A、能的總量是不變的，但由于能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，可以利用的能源越來越少，因而我們需要節(jié)約能源；故A錯誤；
B、該裝置轉(zhuǎn)動時由于存在摩擦因素，機械能會逐漸變小，如果沒有能量補充，裝置最終會停下來，故B正確；
C、根據(jù)能量守恒定律，會有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此，裝置不能一直轉(zhuǎn)動下去，故C錯誤；
D、裝置在運動的過程中，小球的高度會發(fā)生變化，重力勢能發(fā)生改變，速度發(fā)生變化，動能發(fā)生改變，有重力勢能和動能的轉(zhuǎn)化，故D錯誤。
故選：B。
【變式2-3】（2023?鹽都區(qū)一模）如圖是十三世紀(jì)法國亨內(nèi)考設(shè)計的“魔輪”。輪子邊緣上通過可以自由轉(zhuǎn)動的鉸鏈等距安裝了12個相同的活動短桿，桿端分別套上相同重球。他認(rèn)為由于右側(cè)重球距離軸較遠(yuǎn)，即重力的 力臂 較大，轉(zhuǎn)輪會沿 順時針 （“順時針”或“逆時針”）方向越轉(zhuǎn)越快，根據(jù) 能量守恒定律 ，無需精確測量就能判定他的這一設(shè)想是不可能實現(xiàn)的。
【答案】力臂；順時針；能量守恒定律。
【分析】轉(zhuǎn)輪相當(dāng)于輪軸，重球離軸越遠(yuǎn)，其輪半徑越大，即力臂越大；任何能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都遵循能量守恒定律。
【解答】解：圖示中，右側(cè)重球離軸較遠(yuǎn)，即對應(yīng)的力臂較大。而左側(cè)的重球離軸較近，對應(yīng)的力臂較小，而球的重力相等，即左側(cè)球的重力與力臂的乘積比右側(cè)球的重力比力臂的乘積小，那么轉(zhuǎn)輪會沿順時針轉(zhuǎn)動。
魔輪在轉(zhuǎn)動時，會存在能量損失，部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量的守恒定律，魔輪在無外力作用時，不會越轉(zhuǎn)越快。
故答案為：力臂；順時針；能量守恒定律。
【考點3 能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移】
【典例3-1】（2023?濟陽區(qū)二模）自然界中的能量種類有很多，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化。下列有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化正確的是（ ）
A．電熱水壺工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能
B．太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．蓄電池充電時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D．電動機工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能
【答案】B
【分析】自然界中的能量都以各種形式的能儲存起來，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
【解答】解：A、電熱水壺工作時，電熱絲主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；
B、太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；
C、蓄電池充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C錯誤；
D、電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故D錯誤。
故選：B。
【典例3-2】（2023?武漢模擬）在陽光明媚的周末，某同學(xué)全家乘坐新購置的一款純電動新能源汽車外出游玩。
（1）該車在行駛過程中，電池對外供電時將 化學(xué) 能轉(zhuǎn)化為 電 能。
（2）到達終點時，行車顯示屏上顯示該次行駛里程為12km，用時20min，全程的平均速度為 36 km/h。
【答案】（1）化學(xué)；電；（2）36。
【分析】（1）電池對外供電時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，給電池充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
（2）利用速度公式可直接計算平均速度。
【解答】解：（1）該車在行駛過程中，電池對外供電時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；
（2）全程的平均速度為：v＝＝＝36km/h。
故答案為：（1）化學(xué)；電；（2）36。
【變式3-1】（2023春?安平縣校級月考）風(fēng)力發(fā)電是一種可再生、可持續(xù)發(fā)展的清潔能源，一直是國家大力提倡和發(fā)展的能源項目，具有重要的經(jīng)濟價值，下列風(fēng)力發(fā)電的過程中涉步及到的能量轉(zhuǎn)化的說法正確的是（ ）
A．風(fēng)車把太陽能轉(zhuǎn)化為電能
B．風(fēng)車把電能轉(zhuǎn)化為風(fēng)能
C．風(fēng)車把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能
D．風(fēng)車把水能轉(zhuǎn)化為電能
【答案】C
【分析】判斷某過程中的能量轉(zhuǎn)化過程，其關(guān)鍵是看清該過程中的初始能量和最終形成的能量，進而即可判斷出能量的轉(zhuǎn)化過程。
【解答】解：風(fēng)力發(fā)電的過程中，消耗了風(fēng)能，產(chǎn)生了電能，因此該過程將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為了電能。
故選：C。
【變式3-2】（2023?歷城區(qū)二模）（多選）自然界的能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，也可以從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式。關(guān)于下列圖中四個事例的能量轉(zhuǎn)化，說法正確的是（ ）

A．甲圖中衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點到近地點，動能轉(zhuǎn)化為勢能
B．乙圖中白鶴灘水電站發(fā)電時，將水能轉(zhuǎn)化為電能
C．丙圖中飛機起飛時，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能
D．丁圖中小朋友的臀部發(fā)燙，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】BCD
【分析】根據(jù)消耗的能的形式和得到的能的形式，分析能量的轉(zhuǎn)化。
【解答】解：A、甲圖中衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點到近地點，高度減小，重力勢能減小，速度變大，動能變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；
B、乙圖水電站發(fā)電時，將水能轉(zhuǎn)化水輪機的機械能，再通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；
C、丙圖中飛機起飛時，通過熱機把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；
D、丁圖中小朋友與滑梯摩擦臀部發(fā)燙，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。
故選：BCD。
【變式3-3】（2023?東營二模）新能源汽車前景廣闊，有的汽車廠商采用了混合動力系統(tǒng)，當(dāng)汽車剎車時，電池能夠?qū)⒒厥盏哪芰績Υ嫫饋?；?dāng)需要增加動力時，電池給電動機供電，給汽車提供額外動力，此過程中 電能 轉(zhuǎn)化為 機械能 。
【答案】電能；機械能
【分析】電池對外供電的過程中，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。
【解答】解：電池給電動機供電，給汽車提供額外動力，消耗了電能，獲得了機械能，是電能轉(zhuǎn)化為機械能。
故答案為：電能；機械能。
一、選擇題。
1．（2022?惠城區(qū)模擬）關(guān)于能的概念，下列說法中正確的是（ ）
A．一個物體能夠做功，就說這個物體具有能
B．一個物體已做過的功越多，說明這個物體具有的能越多
C．一個物體做了功，說明這個物體具有能
D．用線懸掛著的小球，沒有做功，所以沒有能
【答案】A
【分析】一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能量，但是具有能量的物體不一定做功。
【解答】解：A、由能量的概念可知，一個物體能夠做功，就說這個物體具有能量，簡稱能，故A正確；
B、物體能量多可以做更多的功，但一個物體已做的功越多，不能說明這個物體具有的能越多，故B錯誤；
C、一個物體做了功，說明原來具有能量，但做功后不一定還具有能，故C錯誤；
D、一用線懸掛著的小球，沒有做功，但它有一定的高度，所以具有重力勢能，故D錯誤。
故選：A。
2．（2022秋?裕華區(qū)校級期末）下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化和守恒，說法正確的是（ ）
A．給電池充電是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程
B．太陽能電池可將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能
C．電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置
D．能量可以憑空產(chǎn)生也可以憑空消失
【答案】C
【分析】（1）判斷能量的轉(zhuǎn)化，我們主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因為總是消耗的能量轉(zhuǎn)化為得到的能量。
（2）能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變，這就是能量守恒定律。
【解答】解：A．給電池充電是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，故A錯誤；
B．太陽能電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；
C．電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，故C正確；
D．根據(jù)能量守恒定律可知，能量不可以憑空產(chǎn)生、憑空消失，故D錯誤。
故選：C。
3．（2023?東營二模）學(xué)校STEM活動小組在“生態(tài)瓶穩(wěn)定性”探究的活動中，需要設(shè)計制作一個生態(tài)瓶。關(guān)于生態(tài)瓶的討論有以下幾個觀點，其中不正確的是（ ）
A．我們看到植物是綠色的，是因為它反射綠色的光
B．瓶內(nèi)綠色植物的光合作用可以把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．從各個方向都能看到瓶內(nèi)物體，這是光的漫反射
D．生態(tài)瓶放置一段時間后，瓶內(nèi)上部有少量小水珠，這是汽化現(xiàn)象
【答案】D
【分析】（1）不透明物體的顏色由它反射的色光決定，不透明物體只反射與它顏色相同的色光，吸收不同顏色的色光；
（2）綠色植物的光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
（3）當(dāng)物質(zhì)表面粗糙時，光照射到上邊會向各個方向發(fā)生反射，這就是漫反射現(xiàn)象；
（4）物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程稱為液化。
【解答】解：
A、綠色植物是不透明的，我們看到植物是綠色的，是因為植物把綠色的光反射到我們的眼睛里，故A正確；
B、瓶內(nèi)的綠色植物的光合作用可以把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確；
C、可以從各個方向都能看到瓶內(nèi)物體，這是光的漫反射，故C正確；
D、生態(tài)瓶放置一段時間后，瓶內(nèi)上部有少量小水珠，小水珠是由水蒸氣液化形成的，故D錯誤。
故選：D。
4．（2023?溧陽市一模）江蘇沙河抽水蓄能電站位于江蘇溧陽市天目湖鎮(zhèn)境內(nèi)，電站樞紐由上水庫、輸水系統(tǒng)變電站、下水庫等工程組成（如圖所示）。當(dāng)水從上水庫傾瀉而下，可驅(qū)動發(fā)動機轉(zhuǎn)動發(fā)電。在此過程中，能量轉(zhuǎn)化的順序為輸電（ ）
A．動能→重力勢能→電能B．重力勢能→電能→動能
C．電能→重力勢能→動能D．重力勢能→動能→電能
【答案】D
【分析】根據(jù)水電站中能量的轉(zhuǎn)化進行分析。
【解答】解：水電站中的水從上水庫到達下水庫時，水的高度下降，重力勢能減少，水的速度增大，動能增加，水的重力勢能轉(zhuǎn)化為水的動能；流動的水推動渦輪轉(zhuǎn)動，水的部分動能轉(zhuǎn)移到渦輪上，渦輪帶動發(fā)電機發(fā)電，渦輪的動能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機的電能，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
5．（2023?嶗山區(qū)二模）如圖所示，電風(fēng)扇通電后電機帶動扇葉轉(zhuǎn)動，使空氣流動速度加快，主要用于夏日清涼解暑之用。下列選項符合電風(fēng)扇能量流向的可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【分析】電風(fēng)扇工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能，同時產(chǎn)生少部分內(nèi)能。
【解答】解：電風(fēng)扇的主要部件是電動機，電動機工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能，同時產(chǎn)生少部分內(nèi)能，故A符合實際。
故選：A。
6．（2022?玄武區(qū)二模）關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法正確的是（ ）
A．物體溫度升高，一定吸收了熱量
B．同一物體溫度越高含有的熱量越多
C．熱量可以從內(nèi)能少的物體傳遞到內(nèi)能多的物體
D．電能使電動機轉(zhuǎn)動，同時產(chǎn)生內(nèi)能，這些內(nèi)能又可以自動地轉(zhuǎn)化為電能
優(yōu)網(wǎng)【答案】C
【分析】一切物體都具有內(nèi)能，內(nèi)能包括分子動能和分子勢能，所以，內(nèi)能的大小與物體的溫度、質(zhì)量和狀態(tài)有關(guān)。改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞。熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分的現(xiàn)象，叫做熱傳遞。熱量是過程量，就是說熱量只存在于熱傳遞或熱交換過程中，只能說吸收或放出熱量，熱量傳遞等；熱量不是狀態(tài)量，不能說含有或者具有熱量。
【解答】解：A．物體溫度升高，說明內(nèi)能增大，可能吸收了熱量，也可能是別的物體對它做了功，故A錯誤；
B．熱量不是狀態(tài)量，不能說含有或者具有熱量，故B錯誤；
C．熱量從溫度高的物體傳給溫度低的物體，內(nèi)能少的物體可能比內(nèi)能多的物體溫度高，所以熱量可以從內(nèi)能少的物體傳遞到內(nèi)能多的物體，故C正確；
D．電能使電動機轉(zhuǎn)動，由于電流熱效應(yīng)同時產(chǎn)生內(nèi)能，由于能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，這些內(nèi)能不可以自動地轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤。
故選：C。
7．（2022秋?肅州區(qū)校級期末）關(guān)于能的概念，下列說法中正確的是（ ）
A．高山上靜止的石頭不具有能
B．物體已做的功越多，說明物體具有的能量越多
C．只要物體能夠做功，說明物體具有能
D．只有正在做功的物體才具有能
【答案】C
【分析】一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能量，一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。
【解答】解：A、高山上靜止的石頭具有一定的高度，具有做功的本領(lǐng)，具有能量，故A不符合題意；
B、物體已做的功越多，并不能說明物體能夠做功的本領(lǐng)大，故B不符合題意；
C、一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能量，故C符合題意；
D、一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能量，并不一定正在做功，故D不符合題意；
故選：C。
8．（2022秋?香河縣期末）關(guān)于能量守恒定律，下列說法中不正確的是（ ）
A．能量可以憑空消失
B．能量可以憑空產(chǎn)生
C．熱機在工作的過程不遵循能量守恒定律
D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變
【答案】D
【分析】能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，在能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。
【解答】解：
AB、能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，故AB錯誤；
C、能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉(zhuǎn)化，熱機的工作過程也遵循能量守恒定律，故C錯誤；
D、一個物體能量增加，必然伴隨著別的物體能量減少，在能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中能量的總量是保持不變的，故D正確。
故選：D。
9．（2022秋?青羊區(qū)期末）探究某物質(zhì)熔化和沸騰的實驗如圖甲所示，把100g某種固體碾碎放入試管中，插入溫度計，再將試管放在裝有水的燒杯中加熱（物質(zhì)在相同時間內(nèi)吸收的熱量相等）。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖像如圖乙所示，從開始加熱到實驗結(jié)束的10min內(nèi)消耗4g酒精，酒精的熱值3.0×107J/kg，這種物質(zhì)的液態(tài)比熱容c＝1.5×103J/（kg?℃），下列選項錯誤的（ ）
A．該物質(zhì)在第5min末的內(nèi)能大于第4min末的內(nèi)能
B．在AB段和BC段，該物質(zhì)吸收的熱量相同
C．該物質(zhì)固態(tài)時的比熱容為3.0×103 J/（kg?℃）
D．該裝置能量的轉(zhuǎn)化效率為50%
【答案】D
【分析】（1）物體吸收熱量，內(nèi)能變大；
（2）利用公式Q＝cmΔt計算吸收的熱量；
（3）用相同的熱源加熱，在相同的時間內(nèi)吸收的熱量是相同的，據(jù)此求出固態(tài)時吸收的熱量；根據(jù)Q＝cmΔt計算固態(tài)時的比熱容；
（4）由乙圖可知加熱時間，則可求出從開始加熱到實驗結(jié)束的10min共吸收的熱量；再利用燃料的熱值公式Q＝mq求出燃料完全燃燒放出的熱量；利用效率η＝求出這種裝置能量的轉(zhuǎn)化效率。
【解答】解：A．由圖可知，3至6min，物質(zhì)吸熱但溫度保持50℃不變，故該物質(zhì)是晶體，在熔化的過程中，吸收熱量，但溫度不變，內(nèi)能變大，即該物質(zhì)在第5min末的內(nèi)能大于第4min末的內(nèi)能，故A正確，不符合題意；
B．由于用同一個熱源加熱，在相同時間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量是相同的，從開始加熱（A點）到開始熔化（B點）用時3分鐘，晶體熔化的時間（BC段）用時也是3 min，所以，在AB段和BC段該物質(zhì)吸收的熱量相同，故B正確，不符合題意；
C．AB段為固態(tài)，CD段為液態(tài)，固態(tài)加熱的時間為3min，液態(tài)加熱的時間2min。用相同的熱源加熱，在相同的時間內(nèi)吸收的熱量是相同的，即AB段為吸熱是CD段的1.5倍，
Q固＝1.5Q液①
AB段升高的溫度為50℃﹣20℃＝30℃，
CD段升高的溫度為90℃﹣50℃＝40℃，
根據(jù)Q＝cmΔt，結(jié)合①，則有
c固m×30℃＝1.5×cm×40℃，
該物質(zhì)固態(tài)時的比熱容為：
＝＝3.0×103J/（kg?℃），
故C正確，不符合題意；
D．CD段（加熱2 min）吸收的熱量為：
Q液＝cm（t﹣t0）＝1.5×103J/（kg?℃）×0.1kg×40℃＝6×103J，
由圖可知從開始加熱到實驗結(jié)束共用10min，故從開始加熱到實驗結(jié)束該物質(zhì)吸收的熱量為：
，
4g酒精完全燃燒放出的熱量為：
Q放＝m酒精q＝0.004kg×3.0×107J/kg＝1.2×105J，
這種裝置能量的轉(zhuǎn)化效率為：
η＝＝×100%＝25%，
故D錯誤，符合題意。
故選：D。
二、填空題。
10．（2021春?棲霞市期中）某同學(xué)建立了關(guān)于能量的知識結(jié)構(gòu)圖，請你幫他補全（1）、（2）、（3）空格處的內(nèi)容。
（1） 電 ；（2） 內(nèi) ；（3） 裂 。
【答案】（1）電；（2）內(nèi)；（3）裂。
【分析】①目前，人類利用太陽能有兩種方式：加熱物體和發(fā)電；
②人類獲得核能的兩種方式：裂變和聚變。
【解答】解：太陽能電池通過光電轉(zhuǎn)換裝置，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；
太陽能熱水器通過光熱轉(zhuǎn)換設(shè)備，將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
核電站的主要設(shè)備是核反應(yīng)堆，在核反應(yīng)堆中利用可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生核裂變，人類獲得核能。
故答案為：（1）電；（2）內(nèi)；（3）裂。
11．（2023?肥西縣模擬）中國古代玩具飲水鳥（如圖所示）被譽為“愛因斯坦也吃驚的玩具”，它的神奇之處在于：在鳥的面前放上一杯水，鳥就會俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起來；可是直立一會兒它又會俯下身去，等到鳥嘴浸到了水，“喝”了一口，又會直立起來，飲水鳥這種“自動喝水”的現(xiàn)象 遵循 （選填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
【答案】遵循。
【分析】所有能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都遵循能量守恒定律。
【解答】解：飲水鳥“自動喝水”的現(xiàn)象中發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，遵循能量守恒定律。
故答案為：遵循。
12．（2023?楚雄州一模）麻省理工學(xué)院的研究團隊將直徑為9nm的特殊顆粒植人豆瓣菜葉子中，其中，9nm＝ 9×10﹣9 m；他們還發(fā)現(xiàn)在黑暗環(huán)境下，葉子發(fā)出微弱的光，實現(xiàn)化學(xué)能向 光 能的轉(zhuǎn)化，如圖所示。
【答案】9×10﹣9；光。
【分析】運用不同單位間的具體關(guān)系，利用數(shù)學(xué)上的運算就可解答；葉子發(fā)出微弱的光，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能。
【解答】解：1m＝106μm＝109nm；故9nm＝9×10﹣9m；由題意可知，葉子發(fā)出微弱的光，即具有光能，所以這實現(xiàn)化學(xué)能向光能的轉(zhuǎn)化。
故答案為：9×10﹣9；光。
13．（2023?吳江區(qū)二模）如圖所示，為一款創(chuàng)意節(jié)能燈。將海水存放到中間的容器，然后利用太陽光照射升溫，使海水的內(nèi)能 增大 ，海水蒸發(fā)后由側(cè)壁回流到淡水收集裝置中。蒸發(fā)后殘留的鹽水會與內(nèi)置的銅、鋅電極板發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使LED燈發(fā)光，該裝置發(fā)電過程將 化學(xué) 能轉(zhuǎn)化為 電 能，再由LED燈轉(zhuǎn)化為光能。
【答案】增大；化學(xué)；電
【分析】內(nèi)能的大小與質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等因素有關(guān)；燈泡發(fā)光時，電能轉(zhuǎn)化為光能。
【解答】解：將海水存放到中間的容器，然后利用太陽光照射升溫，海水吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增大；
蒸發(fā)后殘留的鹽水會與內(nèi)置的銅、鋅電極板發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能再轉(zhuǎn)化為光能，使得LED燈發(fā)光。
故答案為：增大；化學(xué)；電。
14．（2023?常州模擬）如圖為某?學(xué)教授課堂演示情景，教授將一個擺球從下巴處放?，結(jié)果擺球擺回時并沒有砸到他的下巴，這一過程擺球的機械能 減小 （選填“減?”或“不變”），這一過程 符合 （選填“符合”或“不符合”）能量守恒定律。
【答案】減小；符合。
【分析】能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。
【解答】解：教授將一個擺球從下巴處放?，結(jié)果擺球擺回時并沒有砸到他的下巴，這一過程擺球有部分機械能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能，故機械能減小，但這一過程符合能量守恒定律。
故答案為：減?。环?。
15．（2023?萊蕪區(qū)二模）汽車制動時，由于摩擦，機械能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的 內(nèi) 能，這些消耗的能量不能再自動地用來驅(qū)動汽車，這是因為能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是有 方向 性的。
【答案】內(nèi)；方向。
【分析】汽車剎車時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些能量無法再轉(zhuǎn)化利用，說明能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有方向性。
【解答】解：汽車制動時，由于摩擦，動能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再自動用來驅(qū)動汽車，說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有方向性的。
故答案為：內(nèi)；方向。
16．（2023?全椒縣模擬）將初溫為20℃、質(zhì)量為0.5kg的水放在燒杯中，點燃酒精燈給燒杯加熱，當(dāng)水溫升高到70℃時，酒精燈內(nèi)的10g酒精全部燃燒完。則此次燒水的熱效率為 35% 。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），酒精的熱值為3.0×107J/kg]
【答案】35%。
【分析】知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸＝cmΔt求水吸收的熱量；
利用Q放＝qm求出10g酒精完全燃燒放出的熱量，這是總能量，被水吸收的為有用能量，再利用效率公式求酒精燈的效率。
【解答】解：水吸收的熱量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（70℃﹣20℃）＝1.05×105J；
酒精完全燃燒放出的熱量：
Q放＝q酒精m酒精＝3.0×107J/kg×10×10﹣3kg＝3.0×105J，
酒精燈的效率：
η＝×100%＝×100%＝35%。
故答案為：35%。
三、計算題。
17．（2023?天寧區(qū)校級模擬）為了保護環(huán)境，我國大力發(fā)展電動汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車。表中是某種電動汽車的部分參數(shù)，假設(shè)車上只有司機一人，質(zhì)量為60kg，汽車勻速行駛時所受阻力為總重力的0.04倍，電動汽車充滿電后以節(jié)電模式勻速行駛20km，電池剩余容量為38kW?h。（g＝10N/kg）求：
（1）電動汽車勻速行駛20km，牽引力所做的功；
（2）電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的轉(zhuǎn)化效率。
【答案】（1）電動汽車勻速行駛20km，牽引力所做的功為1.152×107J；
（2）電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的轉(zhuǎn)化效率為80%。
【分析】（1）根據(jù)G＝mg求得汽車和人的總重力，汽車勻速行駛，牽引力與阻力相等，根據(jù)W＝Fs便可計算出牽引力做的功；
（2）汽車消耗的電能等于電池容量與剩余容量之差，牽引力做的功與消耗電能之比便為電動汽車電能的轉(zhuǎn)化效率。
【解答】解：（1）汽車和人的總重力：G＝（m1+m2）g＝（1380kg+60kg）×10N/kg＝1.44×104N；
電動汽車勻速行駛，所以牽引力與阻力平衡，
則電動汽車受到的牽引力為：
F＝f＝0.04G＝0.04×1.44×104N＝576N；
則電動車行駛20km，牽引力做的功為：
W＝Fs＝576N×20×103 m＝1.152×107J；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知電池容量為42kW?h，行駛20km時電池剩余容量為38kW?h
則此過程中電動汽車消耗的電能為：
W總＝42kW?h﹣38kW?h＝4kW?h＝1.44×107J，
則電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的轉(zhuǎn)化效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）電動汽車勻速行駛20km，牽引力所做的功為1.152×107J；
（2）電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的轉(zhuǎn)化效率為80%。
18．（2023?廬陽區(qū)校級一模）居住在百色市易地扶貧搬遷安置點的小強同學(xué)家里有一個容積為5L的水壺，水壺里裝有3.5kg、初溫為50℃的水，他用家里的液化氣爐具把水加熱到70℃使用。（已知液化氣的熱值q＝4.9×107J/m3）問：
（1）燒水過程水吸收了多少熱量？
（2）若實際使用了0.02m3的液化氣，則該液化氣爐具的效率是多少？
【答案】（1）燒水過程水吸收的熱量為2.94×105J；
（2）液化氣爐具的效率是30%。
【分析】（1）已知水的質(zhì)量、比熱容、初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸＝cmΔt求出水吸收的熱量；
（2）已知實際使用液化氣的體積及其熱值，根據(jù)公式Q放＝Vq可以求出液化氣完全燃燒放出的熱量；知道水吸收的熱量和液化氣完全燃燒釋放的熱量，兩者之比就是該液化氣爐具的效率。
【解答】解：（1）水吸收的熱量：Q吸＝c水m水（t2﹣t1）＝4.2×103J/（kg?℃）×3.5 kg×（70℃﹣50℃）＝2.94×105J；
（2）0.02m3液化氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q放＝qV＝4.9×107J/m3×0.02m3＝9.8×105J，
液化氣爐具的效率：η＝×100%＝×100%＝30%。
答：（1）燒水過程水吸收的熱量為2.94×105J；
（2）液化氣爐具的效率是30%。
19．（2022秋?柘城縣期末）某物理興趣小組的同學(xué)，用天然氣灶給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6min內(nèi)完全燃燒了0.2kg的天然氣[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為7×107J/kg]，求：
（1）天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
（2）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量；
（3）天然氣灶燒水時的熱效率。
【答案】（1）天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量為1.4×107J；
（2）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量為2.52×106J；
（3）天然氣燒水時的熱效率為18%。
【分析】（1）已知天然氣的體積、熱值，利用Q＝mq可求天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
（2）由圖知，經(jīng)過6min時間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（3）燒水時的熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
【解答】解：
（1）天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量：
Q放＝mq＝0.2kg×7×107J/kg＝1.4×107J；
（2）水的質(zhì)量m＝10kg，加熱前水的溫度t0＝20℃，加熱6min后的溫度t＝80℃，
水吸收的熱量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J；
（3）天然氣燒水時的熱效率：
η＝×100%＝×100%＝18%。
答：（1）天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量為1.4×107J；
（2）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量為2.52×106J；
（3）天然氣燒水時的熱效率為18%。
20．（2023?臨潼區(qū)模擬）某建筑師設(shè)計出了一種能漂浮在水中的城市（如圖甲所示），漂浮城市裝有動力裝置，可以移動。該漂浮城市三角形建筑的主體結(jié)構(gòu)是中空的，強風(fēng)能從中通過，可以確保當(dāng)颶風(fēng)來臨時，把颶風(fēng)對建筑的破壞降至最低。該漂浮城市高達360m，占地270萬平方米，可容納多達4萬居民。酒店、商店這里都一應(yīng)俱全。漂浮城市的表面安裝有太陽能電池板，接收太陽能的功率為8×108W，請回答下列問題。
（1）當(dāng)漂浮城市漂浮在水面上時，其受到的浮力 等于 自身重力。
（2）假如某班有50位平均質(zhì)量為50kg的中學(xué)生從岸上進入漂浮城市參觀，則漂浮城市此時排開水的重力增加多少？
（3）若電池板吸收的太陽能只用來提供推動漂浮城市前進所需的能量，漂浮城市在平靜的水面上沿直線運動，運動過程中受到的阻力不變。從某一時刻開始，漂浮城市受到水平方向的牽引力F隨運動時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，漂浮城市的運動速度v與時間t的關(guān)系如圖丙所示，則：
①從第50s到100s內(nèi)牽引力做的功為多少？
②漂浮城市在勻速運動過程中，太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為多少？
【答案】（1）等于；
（2）漂浮城市受到的浮力增加了2.5×104N；
（3）①漂浮城市運動時，從第50s鐘到100s鐘內(nèi)牽引力做的功是2×1010J；
②漂浮城市在勻速運動過程中，太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為50%。
【分析】（1）（2）漂浮城市漂浮在水面上，此時它所受到的浮力等于它的重力，當(dāng)有50位中學(xué)生從岸上進入漂浮城市，則漂浮城市增加的浮力就是50位中學(xué)生的重力。
（3）①從速度v與時間t圖象乙上看出，在0～50s內(nèi)物體做加速運動，此時的拉力為24×108N；從v﹣t圖象上看出，50s到100s時物體做勻速直線運動，判斷此時物體的運動速度，知道拉力F的大小，從而可利用公式W＝Fs＝Fvt計算拉力F做的功。
②設(shè)時間為t，知道漂浮城市在勻速運動過程中的速度和牽引力F，從而可以利用公式W＝Fs＝Fvt計算牽引力做的功，知道接收太陽能的功率，可利用公式Q＝Pt計算吸收的太陽能，再利用公式η＝計算太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。
【解答】解：（1）因為漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于重力；
（2）漂浮城市增加的浮力就是50位中學(xué)生的重力，
而G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
所以漂浮城市增加的浮力為：
F?。?0G＝50×500N＝2.5×104N。
（3）①從速度v與時間t圖象乙上看出，50s到100s時物體做勻速直線運動，物體處于平衡狀態(tài)，
即物體所受到的阻力大小與拉力F大小相等，
從F的大小與時間t的關(guān)系圖象甲，50s到100s時，拉力F＝8×108N，
由速度與時間圖象甲可知，50s到100s時物體做勻速直線運動，v＝0.5m/s，
而t＝100s﹣50s＝50s，
牽引力F做的功為：
W＝Fs＝Fvt＝8×108N×0.5m/s×50s＝2×1010J。
②η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝50%。
答：（1）等于；
（2）漂浮城市受到的浮力增加了2.5×104N；
（3）①漂浮城市運動時，從第50s鐘到100s鐘內(nèi)牽引力做的功是2×1010J；
②漂浮城市在勻速運動過程中，太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為50%?？哲囐|(zhì)量
1380kg
電池容量
42kW?h
最高時速
120km/h
最大功率
100kW

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初中物理人教版（2024）九年級全冊電子課本 舊教材

第3節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒

版本： 人教版（2024）

年級： 九年級全冊

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